Како Solar EPC Cut DC Arc дефект чини 35% со Soutya AFCI Combiner Box

Позадина на клиентите

Компанија со средна големина на соларни EPC со седиште во Штутгарт, Германија, дизајнира и инсталира комерцијални PV системи на покривот низ Европа. Со портфолио од 80 MW под долгорочни договори за O&M, компанијата опслужува производствени капацитети, логистички центри и оператори за ладилници. Секој проект се движи од 500 kW до 2 MW, а компанијата е одговорна и за изградба и за тековно одржување.

Тимот за O&M на компанијата се справуваше со зголемен број на исклучувања на инвертерот и термички настани предизвикани од дефекти на DC лак. Стареењето на конектори, триењето на жиците и лабавите завршетоци во струјните кола беа главните виновници. Како што се ширеше портфолиото, трошоците за реактивно одржување почнаа да ги намалуваат профитните маржи.

Предизвик: Неоткриени дефекти на DC лак

Дефектите на еднонасочниот лак се опасни затоа што се одржуваат без да се повлече доволно струја за да активира стандарден осигурувач или прекинувач. Во постојните комбинирани кутии на компанијата беа инсталирани само осигурувачи за жици и заштитници од пренапони. Тие обезбедуваа заштита од прекумерна струја и пренапони, но не можеа да откријат дефекти на серискиот лак што се јавуваат кај оштетените кабли или лабавите врски.

Последиците беа опипливи. Во 12 месеци пред проектот, тимот одговори на 14 патувања на инвертерот кои беа проследени до оштетените конектори. Секое патување бараше посета на локацијата, скенирање со термички слики и рачна проверка на секоја врска во низата. Една сесија за решавање проблеми во просек траеше осум часа. Дополнително, забележани се два инциденти на речиси промашување каде што лакот ја стопил изолацијата на конекторот, предизвикувајќи чад и ризик од пожар. Проценетиот трошок за таков настан, ако не се фатат, може да надминат 50.000 долари за оштетување на средствата и застој.

Зошто Soutya DC AFCI Combiner Box?

Компанијата оцени три опции. Првиот беше додавање AFCI модули на влезот на инвертерот, но тој само го следи комбинираниот излез на сите жици и не може да идентификува која низа има дефект. Втората опција беше замена на сите конектори за кабли со оние од повисок степен, што нема да се справи со идната деградација. Третата опција беше комбинираната кутија Soutya DC AFCI со конфигурација 12-во-1.

Одлуката се сведе на три клучни предности. Прво, комбинираната кутија Soutya обезбедува откривање на дефекти на лакот по низа. Секој од 12-те влезови се следи независно, така што дефектот веднаш се локализира. Второ, единицата ги интегрира и AFCI и заштитата од прекумерна струја во едно куќиште, поедноставувајќи ја инсталацијата и намалувајќи го бројот на компоненти за проверка. Трето, тој е во согласност со UL 1699B и ги поддржува дизајнерските барања на IEC 62548, давајќи му на EPC доверба и за европскиот и за извозниот пазар.

Процес на имплементација и примена

Проектот беше распореден на три комерцијални низи на покривот, секоја со 8 до 10 жици. Вкупниот проект траеше шест недели од планирањето до пуштањето во употреба. Постојните кутии за комбинирање беа отстранети и заменети со кутијата за комбинирање Soutya DC AFCI. Бидејќи распоредот 12-во-1 се совпаѓа со постојното рутирање на жици, тимот повторно ги искористи повеќето од DC каблите, заштедувајќи ги трошоците за материјали и времето за инсталација.

Типична тешкотија беше доградбата во затворени простори. Новата кутија за комбинирање има поголем отпечаток од едноставна единица само со осигурувачи, така што држачите за монтирање требаше да се прилагодат на еден покрив. Тимот го реши ова со користење на задна плоча од не'рѓосувачки челик и флексибилен канал, завршувајќи го реконструкцијата без промена на структурниот распоред.

По инсталацијата, тимот го поврза излезот Modbus RTU со постоечкиот SCADA систем. Комбинаторната кутија пренесуваше струја по низа, напон и статус на дефект на лакот до далечинскиот центар за следење. Тестовите за пуштање во работа вклучуваа симулиран дефект на лак, кој единицата го отстрани за помалку од 0,5 секунди додека ја идентификуваше точната низа.

квантитативни резултати

• Намалено време за решавање проблеми за 90%:Просечното време на одговор на дефектот падна од 8 часа на 45 минути бидејќи полето AFCI веднаш ја идентификува неисправната низа.
• Намалени трошоци за O&M за 35%:На трите локации сега им е потребен помалку повици за итни случаи. Годишните заштеди изнесуваат 18.000 УСД низ целото портфолио.
• Намалено време на прекин на инвертерот за 60%:Со спречување на постојан лак што би предизвикал исклучување на инвертерот, локациите доживеале 60% помалку непланирани исклучувања.
• Откриени два дефекти на лакот рано:Во текот на првите 12 месеци, единицата фати две сериски дефекти на лакот во нивната почетна фаза, спречувајќи потенцијални пожари и оштетувања.

Целокупното влијание отиде подалеку од бројките. Тимот за O&M се префрли од реактивна поправка на проактивна инспекција. Податоците собрани од кутијата за комбинирање им овозможија да закажат замена на кабли за време на планираните прозорци за одржување отколку на итна основа.

Сведоштво на клиентот

„Комбинаторната кутија Soutya DC AFCI му даде на нашата екипа можност да идентификува неисправен конектор пред да стане пожар. Алармот по низа и евиденцијата на податоци го променија начинот на кој управуваме со нашето PV портфолио.

Лекции и препораки

1. Поставете го откривањето на дефекти на лакот на ниво на стрингот. Откривањето на ниво на инвертер не може да ги локализира дефектите и остава долгите DC кабелски работи незаштитени.
2. Комбинирајте мониторинг со заштита. Комбинирачкото поле кое известува за струја и статус по низа создава податоци што може да се преземат за предвидливо одржување.
3. Буџет за обука. Симптомите на дефект на лакот се разликуваат од настаните со прекумерна струја и техничарите треба да ја разберат технологијата за да одговорат.

Доколку компанијата повторно го изврши овој проект, тие од самиот почеток ќе ги инсталираат кутиите Soutya AFCI на сите нови проекти, наместо да ги доградат. Стандардизирањето на конфигурацијата 12-во-1 ќе го поедностави нивниот попис на резервни делови и ќе ја направи далечинската дијагностика поконзистентна на сите локации.

Референци

1. UL 1699B: 2018 Фотоволтаично (PV) Заштита на колото од дефект на еднонасочна струја.Врска
2. IEC 62548:2016 Фотоволтаични (PV) низи — Барања за дизајн.Врска
3. IEC 60364-7-712:2017 Нисконапонски електрични инсталации — Дел 7-712: Сончеви PV системи за напојување.Врска