Soutya DC Kompakt Şalterler Solar Arıza Süresini %35 Azaltır

Güneybatı Amerika'daki 50 MW'lık bir fotovoltaik tesis, 120 eskimiş kesiciyi Soutya DC kalıplı devre kesicilerle değiştirdi. Sonuç: planlanmamış arıza sürelerinde %35'lik bir azalma, kesici arıza oranında %4,2'den %0,8'e bir düşüş ve yıllık 60.000 dolardan fazla bakım tasarrufu.

Güneş Enerjisi Tesisinde Operasyonel Durum Neydi?

Tesis, her biri 2 MW'lık DC'den AC'ye dönüşüm istasyonunu besleyen 24 güneş bloğu işletiyor. Orijinal DC koruma sistemi, inşaat sırasında takılan UL listesinde olmayan minyatür kesicilerden oluşuyordu. Çöl ortamında geçen 14 yılın ardından kesiciler gözle görülür termal stres işaretleri gösterdi ve birçoğu rutin temizlik işlemleri sırasında yüksek nemin sızıntı yolları oluşturması nedeniyle devre dışı kaldı.

Tesis yöneticileri, enerji satın alma anlaşmasının bir parçası olarak enerji kullanılabilirliğini %98,2'den %99'un üzerine çıkarma konusunda baskı altındaydı. Her planlanmamış yolculuk, üretim kaybı anlamına geliyordu ve her değişim ziyareti, tam bir sistemin kapatılmasını gerektiriyordu.

Eski DC Koruma Sistemi Hangi Zorluklara Neden Oldu?

Önceki 12 ay boyunca tesiste kesicilerden kaynaklanan 47 arıza kaydedildi. En yaygın sorun, bitişik dizi arızaları tarafından tetiklenen geçici aşırı akım altında hatalı açma idi. Yukarı yöndeki tek bir kesici açıldığında, aşağı yöndeki yedi şerit karardı. Bakım ekibi, 200 dönümlük alanda yapılan yolculuk da dahil olmak üzere etkinlik başına ortalama 3,5 saat harcadı.

Eski kesicilerde de net arıza göstergesi yoktu. Teknisyenler hangi ünitenin açıldığını belirlemek için kapakları çıkarmak ve kızılötesi kameralar kullanmak zorunda kaldı. İki olayda, aşağı yöndeki arıza devam ederken, devreye giren bir kesici yanlışlıkla yeniden kapatılarak birleştirme kutusuna ve bir invertöre hasar verildi.

Yedek parçalar azalıyordu ve orijinal tedarikçi modeli durdurmuştu. Fabrikada birkaç farklı markadan 40 ünite stoklanıyordu, ancak hiçbiri mevcut ayak izine uymuyordu, dolayısıyla her yeniden inşa işlemi panel modifikasyonlarını gerektiriyordu.

Tesis Neden Soutya DC Kompakt Şalterleri Seçti?

Mühendislik ekibi üç değiştirme seçeneğini değerlendirdi: Yerel bir distribütörden alınan DC değerlerine sahip AC kesiciler, orijinal üreticiden yenilenen üniteler ve Soutya'nın DC MCCB hattı. AC'den DC'ye hibrit kesicilerin kesme kapasiteleri daha düşüktü ve tesisin 10 kA'deki dahili kısa devre testinde başarısız oldu. Yenilenen üniteler 90 günlük garantiye sahipti ve rahatsız edici yolculuk sorununu çözmüyordu.

Soutya'nın DC kalıplı devre kesicisi, iki dizi üzerinde yan yana yapılan bir denemenin ardından seçildi. Ürün, UL 489 gerekliliklerini karşılamış ve sahada mevcut maksimum 12 kA arıza akımının rahatlıkla üzerinde, 25 kA kesme kapasitesiyle 1000 V DC nominal çalışma gerilimi sunmuştur. Kesiciler aynı zamanda görsel bir tetikleme bayrağına ve uzaktan izleme için yardımcı kontaklara da sahipti; bu, başka hiçbir adayın benzer bir fiyata sunmadığı bir özellikti.

Kararda ayrıca Soutya'nın uygulama mühendisliği desteği ve 5 yıllık sorgusuz sualsiz parça garantisi sağlama istekliliği de etkili oldu.

Soutya DC MCCB Nasıl Konuşlandırıldı?

Değiştirme programı beş trafo merkezinde sekiz haftayı kapsıyordu. Proje beş aşamaya ayrıldı:

• Aşama 1: 120 kesici pozisyonunun tamamının saha araştırması ve etiketlenmesi.
• Aşama 2: 7. blokta iki panelin montajı ve 48 saatlik yüklü test.
• Aşama 3: Eski kesicilerin üzerinde kontrol olarak bir dize kalacak şekilde 7. ve 8. bloklara tam dağıtım.
• Aşama 4: Kontrol karşılaştırması 4:1 oranında arıza azalması gösterdikten sonra kalan blokların değiştirilmesi.
• Aşama 5: İki tesis elektrikçisinin arıza teşhisi ve değiştirme prosedürleri konusunda eğitimi.

Temel teknik zorluk, mevcut birleştirici kutu montaj raylarının uyarlanmasıydı. Soutya'nın kompakt boyutları standart DIN ray düzeniyle eşleşiyordu ancak bara pabuçları biraz daha büyüktü. Tesis, Soutya tarafından sağlanan özel bir bakır adaptör kullandı ve kesici başına kurulum süresi, pabuçların torklanması ve antioksidan macunun uygulanmasını da içeren ortalama 27 dakikaydı.

Tesis Hangi Sonuçları Elde Etti?

Son kesici kurulduktan sonra tesis dokuz ay boyunca performansı takip etti. DC kesici arızalarından kaynaklanan planlanmamış arıza süresi ayda 11,6 saatten ayda 0,8 saate düştü; bu, mevsimsellik açısından normalleştirildiğinde toplam tesis arıza süresinde %35'lik bir azalma oldu. Kesici arıza oranı yıllık %4,2'den %0,8'e düştü.

Bakım maliyetleri, daha az saha ziyareti ve yedek parça stokunun ortadan kaldırılması sayesinde yılda 60.000 $ düştü. Tesis, kullanılmayan eski kırıcıları 7.000 $ karşılığında bir satıcıya iade etti. Enerji kullanılabilirliği %99,4'e yükseldi ve bu da enerji alıcısından 150.000 $'lık bir performans bonusunu tetikledi.

Yardımcı kontaklar, tesisin SCADA sisteminin gerçek zamanlı olarak açık bir kesici göstermesini sağladı. Dispatch artık bir elektrikçiyi doğru diziye göndererek ortalama teşhis süresini 35 dakikadan 6 dakikaya düşürebiliyor.

Fabrikanın Bakım Müdürü Ne Dedi?

Elektrik bakım müdürü, "Daha düşük bir açma oranı bekliyorduk, ancak tanılamanın bu kadar net olmasını beklemiyorduk. Açma bayrağı ve uzaktan temas, panel operatörlerimizin kontrol odasından çıkmadan tam konumu görmesine olanak tanıyor. Yanıt süremizi çok küçük bir oranda kısalttı" dedi.

Diğer Operatörler Hangi Dersleri Öğrenebilir?

Bu projedeki üç nokta, eskimiş DC koruma ekipmanına sahip tüm tesisler için geçerlidir:

• Maksimum sistem voltajınızda gerçek kesme kapasitesini doğrulayın. 1000 V DC'de 25 kA olarak derecelendirilmiş bir kesici, 500 V DC'de 25 kA olarak derecelendirilmiş bir kesiciyle aynı değildir.
• Aşamalı bir değiştirme kullanın ve iki veya üç diziyi eski ekipman üzerinde bir kontrol grubu olarak tutun. Tesisten elde edilen karşılaştırılabilir veriler, sonucun dört hafta içinde ortaya çıktığını gösterdi.
• Yardımcı kontaklara sahip kesicilere yatırım yapın. Uzak durum sinyali, devriye süresini ortadan kaldırarak ve bir açma sonrasında yanlışlıkla tekrar kapanmayı önleyerek kendi masrafını çıkarmıştır.

Proje tekrarlansaydı, yönetici eski üniteleri satmak yerine ikinci bir sahayı kapsayacak şekilde ilave yedek kırıcılar sipariş edebilirdi. "Soutya kırıcılara nasıl güveneceğimizi ve kardeş tesisi standartlaştırmak isteyeceğimizi hafife aldık" dedi.

Referanslar

• UL 489 Ed. 14-2025 - Kompakt Tip Devre Kesiciler, Kompakt Tip Anahtarlar ve Devre Kesici Muhafazaları
• DC Minyatür Devre Kesicilerin Ark Hareket Süreci Üzerine Simülasyon Çalışması, DOI: 10.1063/5.0174184