DC 1500V Sigorta Tutucu, Güneş Enerjisi Santrali Arıza Süresini %60 Azaltır

Müşterinin Geçmişi Neydi?

Amerika Birleşik Devletleri'nin güneybatısındaki 50 MW'lık bir güneş enerjisi santrali, dizi birleştirici kutular aracılığıyla bağlanan 200.000'den fazla fotovoltaik modülü çalıştırıyor. Tesis 8 yıl önce faaliyete geçmiş ve ortam sıcaklığının 45°C'yi aştığı yoğun yaz aylarında sigorta koruma sistemlerinde artan arıza oranlarıyla karşı karşıya kalmıştır.

Hangi Zorluklarla Karşılaştılar?

Orijinal sigorta tutucuları 1000V DC için derecelendirilmiştir. Tesis genişledikçe kablo kayıplarını azaltmak için dizi gerilimleri 1500V DC'ye ulaştı. Eski sigorta tutucuları daha yüksek voltajı kaldıramıyordu ve bu da aşırı yük koşullarında sık sık ark arızalarına yol açıyordu. Termal görüntüleme, nominal akımda 110°C'yi aşan temas sıcaklıklarını ortaya çıkardı. Tesiste ayda ortalama 12 sigorta kaynaklı kesinti yaşandı ve her birinin teşhis edilmesi ve değiştirilmesi 4 saat sürdü. Bu, aylık 15.000 dolarlık bakım maliyetine ve kesinti başına 8.000 dolarlık üretim geliri kaybına yol açtı.

DC devre kesiciler ve elektronik sigorta değişimleri dahil alternatif çözümler değerlendirildi. Kesiciler 1500V'ta seçicilik sorunları sunuyordu ve birim başına 250 ABD Doları tutarında bir maliyet sunarken, elektronik sigortalar algılama devrelerinde arıza modları oluşturdu.

Neden Soutya'nın DC 1500V Sigorta Tutucusunu Seçtiler?

Seçim ekibi üç üreticinin 1500V sigorta tutucularını test etti. Soutya'nın modeli, %150 nominal akım sıcaklık artışı testini limitin üzerinde 15°C'lik bir farkla geçti. Gümüş kaplamalı kontakları, 500 mekanik işlemden sonra kontak direncini 0,5 mΩ'un altında tuttu. IP65 mahfaza tasarımı, ek hava koşullarına dayanıklılık gerekmeden dış mekan kurulumuna olanak sağladı. Alçak gerilim sigortaları için IEC 60269-1:2020 ve DC ark hatası koruması için UL 1699B:2018 ile uyumluluk, mühendislik ekibine güven verdi. 45 $'lık birim fiyatı en yakın rakibe göre %10 daha düşüktü.

Ürün Nasıl Uygulandı?

Tesis, 65 dizi birleştirici kutudaki 520 sigorta tutucusunu değiştirdi. Proje 5 elektrikçiden oluşan ekiple 2 hafta sürdü. Anahtar adımlar şunları içeriyordu:

• Tüm tellerin bağlantısı kesiliyor ve 1500V dereceli bir multimetre kullanılarak sıfır voltaj doğrulanıyor.
• Eski sigorta tutucularının çıkarılması ve baraların korozyon açısından incelenmesi.
• Belirtilen 6 N·m'ye ayarlanmış kalibre edilmiş bir tork anahtarıyla yeni Soutya tutucuların takılması.
• Her bir birleştirici kutuda izolasyon direnci testlerinin (500V megohmmetre) yapılması.
• Tellere yeniden enerji veriliyor ve 24 saat boyunca sabit durum sıcaklıkları kaydediliyor.

Asıl zorluk, birleştirici kutuların içindeki sıkışık kablolama alanıydı. Ekip, gelecekteki bakım için belgeledikleri bir çözüm olan minimum bükülme yarıçapını korumak için esnek bakır örgü atlama telleri kullandı.

Hangi Ölçülebilir Sonuçlar Elde Edildi?

• Sigortayla ilgili kesintiler ayda 12'den ayda 2'ye düştü; %60'lık bir azalma.
• Aylık bakım maliyetleri 15.000 $'dan 5.000 $'a düşerek yıllık 120.000 $ tasarruf sağlandı.
• Arıza süresinden kaynaklanan kayıp üretim geliri ayda 8.000 dolardan 1.300 dolara düştü.
• 6 ay sonraki termal görüntüleme, tüm bağlantıların tam yükte 70°C'nin altında olduğunu gösterdi.
• 18 aylık operasyonda sıfır ark hatası vakası rapor edildi.

Genel tesis kullanılabilirliği %98,2'den %99,4'e yükseldi ve yıllık enerji üretimi 540 MWh arttı.

Müşteri Ne Dedi?

Tesisin bakım müdürü şu yorumu yaptı: "Soutya'nın 1500V sigorta tutucularına geçiş, kronik bir güvenilirlik sorununu çözdü. Artık yaz sıcağının sigorta arızalarına yol açmasından endişe etmiyoruz ve maliyet tasarrufları, yükseltmeyi 9 ay içinde haklı çıkardı." Elektrik mühendisi şunları ekledi: "Kompakt tasarım, yenilemeyi beklenenden daha kolay hale getirdi. Gelecekteki tüm genişletmeler için bu tutucuları standartlaştırdık."

Diğer Müşteriler Hangi Dersleri Öğrenebilir?

1. Gerilim değerlerini dikkatlice doğrulayın.1000V dereceli sigorta tutucuları, daha düşük akımlarda bile 1500V sistemlerde asla kullanılmamalıdır. Ark söndürme kapasitesi gerilime bağlıdır.
2. Kurulum sırasında temas direncini ölçün.0,5 mΩ'un altındaki taban çizgisi uzun vadeli güvenilirlik sağlar. Doğru okumalar için bir mikro ohmmetre kullanın.
3. Termal yönetim için plan yapın.Ortamın yüksek olduğu ortamlarda sigorta tutucusunun değerini üreticinin eğrilerine göre düşürün. Soutya tutucu, değer kaybı olmadan 50°C'ye kadar %100 nominal akıma izin verir.

Projeye yeniden başlanması durumunda ekip, aynı anda düzeltilebilecek potansiyel sıcak noktaları tespit etmek için değiştirmeden önce mevcut tüm bağlantıların termal taramasını gerçekleştirecektir.

Referanslar

• IEC 60269-1. Alçak gerilim sigortaları - Bölüm 1: Genel gereksinimler [S]. 2020.
• UL 1699B:2018 Fotovoltaik (PV) DC Ark Arızası Devre Koruması.
• IEC 62606:2013 Ark hatası algılama cihazları (AFDD'ler) için genel gereksinimler.