Ticari Bir Güneş Enerjisi Santrali, 1000V DC Birleştirici Kutu 3 Giriş 1 Çıkış MCB Tipi ile Kurulum Süresini Nasıl %25 Azalttı?

Müşteri Geçmişi

Kaliforniya'daki ticari bir güneş enerjisi çiftliği operatörü, 15.000'den fazla PV paneliyle 5 MW'lık yere monteli bir kurulumu yönetiyor. Şirket, kamu hizmeti ölçeğinde güneş enerjisi projelerinde uzmanlaşmıştır ve Amerika Birleşik Devletleri'nin güneybatısında 12 tesis işletmektedir. Agresif genişleme hedeflerine ulaşmak için mühendislik ekibi, sistem güvenilirliğinden ödün vermeden saha kablolamasını basitleştirmenin ve bileşen maliyetlerini azaltmanın yollarını aradı.

Müşteri Mevcut Birleştirici Kurulumunda Hangi Zorluklarla Karşılaştı?

20 panelden oluşan her bir dizi (1000V DC olarak derecelendirilmiştir) ayrı bir sigorta bazlı birleştirici kutuya bağlanmıştır. Bu yaklaşım, birden fazla muhafazayı, kapsamlı kablolamayı ve rahatsız edici arızalar nedeniyle sık sık sigorta değişimini gerektiriyordu. Orijinal kurulumda 60 panelli dizi başına 3 ayrı birleştirici kutu kullanıldı, bu da değerli raf alanı kaplıyordu ve karmaşık kablo yönetimi sorunları yaratıyordu. Bakım ekipleri sahadaki atmış sigortaları değiştirmek için haftada ortalama 2 saat harcadı. Ayrı muhafazalar, kurulum sırasında kablolama hatası riskini artırdı.

Neden 1000V DC Birleştirici Kutu 3'ü 1 Çıkışlı MCB Tipini Seçtiler?

Ekip, üç tedarikçinin sigorta tabanlı ve MCB tabanlı seçeneklerini değerlendirdikten sonra üç temel nedenden dolayı Soutya 1000V DC Birleştirici Kutu 3 Giriş 1 Çıkış MCB Tipini seçti:

• Entegre MCB koruması:Dahili minyatür devre kesici, ayrı sigorta tutucularına olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve istenmeyen açmaları azaltır.
• Yer tasarrufu sağlayan 3'ü 1 arada tasarım:Üç diziyi tek muhafazada birleştirmek, birleştirici kutu sayısını %66 oranında azalttı ve ek paneller için raf alanında yer açtı.
• Basitleştirilmiş kablolama:Önceden kablolanmış MCB çıkışları, invertöre tak ve çalıştır bağlantıya izin vererek kurulum süresini ve hata oranlarını kısalttı.

Karar, yan yana maliyet analizinin, önceki sigorta tabanlı yaklaşımla karşılaştırıldığında işçilik ve muhafaza giderlerinin azalması nedeniyle toplam kurulum maliyetinin %15 daha düşük olduğunu göstermesinin ardından verildi.

Uygulama Nasıl Gerçekleştirildi?

Proje 4 hafta sürdü ve sahadaki 200 birleştirici lokasyonu yenilendi. Anahtar adımlar şunları içeriyordu:

1. Site denetimi:Sigortadan MCB korumasına dönüştürülmesi gereken tüm diziler belirlendi.
2. Montaj ve kablolama:Eski muhafazalar çıkarıldı ve yeni 3'ü 1 arada kutular takıldı. Her kutu güneş enerjisi dizilerinden üç pozitif ve üç negatif girişi kabul ediyor.
3. İnvertör bağlantısı:Her kutunun tek çıkışı, önceden sonlandırılmış kablolar kullanılarak invertör birleştirici panele bağlandı.
4. Test:Yük altında doğrulanmış süreklilik, yalıtım direnci ve MCB açma ayarları (dizi başına 16A olarak derecelendirilmiştir).

Zorluklardan biri mevcut dizi kablolarını yeni kutunun giriş terminallerine uyarlamaktı. Ekip bu sorunu, sahada kurulabilen MC4 konektörlerini kullanarak çözdü ve tüm bağlantıları bir hafta içinde standart hale getirdi.

Hangi Ölçülebilir Sonuçlar Elde Edildi?

6 ay süren tam dağıtımdan sonra aşağıdaki iyileştirmeler ölçüldü:

• Dizi başına kurulum süresinde %25 azalma(ortalama 4 saatten 3 saate kadar).
• %15 daha düşük bileşen ve işçilik maliyetleribirleştirici konumu başına toplamda 12.000 $ tasarruf sağlar.
• %50 daha az bakım bildirimirahatsız edici geziler nedeniyle (ayda 8'den 4'e kadar).
• Sistem çalışma süresinde %10 artışçünkü MCB sıfırlamaları sigorta değiştirmelerden daha hızlıdır.

Kolaylaştırılmış tasarım ayrıca operatörün dönüm başına %5 daha fazla panel eklemesine olanak tanıyarak arazi kullanımını artırdı.

Müşteri Ne Dedi?

"3'ü 1 arada MCB birleştirici kutusu, dizi kablolamamızı basitleştirdi. Artık kurulumları daha kısa sürede tamamlıyoruz ve bakım ekibimiz sigortayla ilgili sorunlara çok daha az saat harcıyor. Bu, orta ve büyük ölçekli güneş enerjisi projeleri için sağlam bir yükseltmedir." — Proje Yöneticisi, Güneş Enerjisi Santrali Operatörü

Bu Proje Hangi Dersleri Ortaya Çıkardı?

Diğer güneş enerjisi kurulumcuları bu bilgilerden yararlanabilir:

• MCB korumasını standartlaştırın:MCB'ler sıfırlanabilir aşırı akım koruması sunar ve yüksek titreşimli ortamlarda sigortalardan daha güvenilirdir.
• Muhafaza sayısını azaltın:Çok dizili birleştirici kutular, gelecekteki genişlemeleri basitleştirirken malzeme ve işçilik maliyetlerini azaltır.
• Konektör uyumluluğunu planlayın:Mevcut sistemleri yenilerken gecikmeleri önlemek için sahada kurulabilir konektörlerin mevcut olduğundan emin olun.

Ekip, baştan başlasaydı, yenileme maliyetlerinden kaçınmak için ilk tasarım aşamasından itibaren 3'ü 1 arada MCB kutusunu belirleyecekti.

Sektör Referansları

• IEC 62548:2016 Fotovoltaik (PV) diziler — Tasarım gereksinimleri. (Kaynak:https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G, Mou X. Alçak gerilim güç dağıtım sistemlerinde MCB ve RCBO arasındaki koordinasyon üzerine çalışma.Elektrik mühendisliği, 2022, 104(3): 1823-1835.