PV қондырғысы тұрақты ток 1000В сақтандырғыш ұстағышымен жолдың тоқтап қалу уақытын 60%-ға қалай қысқартады

Тұтынушы фоны

Биік шөлді аймақта орналасқан 45 МВт фотоэлектр станциясы тұрақты ток комбайн қораптарында қайталанатын ақауларға тап болды. Аймақтық инженерлік желілерге қызмет көрсететін тәуелсіз электр өндіруші басқаратын нысан алты жыл бойы қызмет етті. 1400-ден астам тізбекті тізбектер 28 комбайн қорапшаларына беріледі, олардың әрқайсысы күн батареяларынан орталық инверторларға дейін 1000 В дейін тұрақты ток өткізеді.

Зауыттың жұмыс тобы жоспардан тыс тоқтап қалу уақытын қысқарту үшін өсіп келе жатқан қысымға тап болды, өйткені жергілікті желі операторы қолжетімділікке қатысты қатаң жазалар енгізді. Жазғы температура 45°C-тан асатын кезде тұрақты ток компоненттеріне термиялық кернеу қатты болды.

Жаңарту алдында PV зауыты қандай мәселелерге тап болды?

Бастапқы сақтандырғыш ұстағыштар тек 600 В тұрақты ток үшін есептелген жалпы блоктар болды. Олар зауыттың 1000 В жолдық конфигурациясы үшін кішірейтілген. 18 ай ішінде операциялық топ 11 комбайн қорабында сақтандырғыш ұстағышының 23 ақауын тіркеді.

Симптомдар дәйекті болды: сақтандырғыш ұстағыштың қысқыштары қайталанатын термиялық циклден кейін серіппелі кернеуді жоғалтып, жоғары қарсылықтағы контактілерді құрады. 1000 В тұрақты токта нашар қосылым локализацияланған қыздыруды және микро доғаны тудырды. Бірнеше жағдайларда сақтандырғыш ұстағышы еріп кетті, ал комбайн қорапшасын шұғыл жөндеу үшін желіден шығару керек болды. Әрбір оқиға жоғалған энергия өндіруге, ауыстырылатын бөлшектерге және жұмыс күшіне орташа есеппен $ 4,800 тұрады.

Бұрынғы қыстырғыштарды қайта қатайту және өткізгіш майды жағу әрекеттері мәселені шешпеді. Екінші рет ерігеннен кейін зауыт менеджері сақтандырғыш ұстағышының сипаттамаларын толық қарап шығуды бұйырды.

Неліктен оператор Soutya DC 1000V сақтандырғыш ұстағышын таңдады?

Инженерлік топ үш баламаны бағалады. Біріншісі 1000 В тұрақты токқа есептелген стандартты DIN рельсті сақтандырғыш ұстағышы болды, бірақ оның қысқыштары тұзды шөл ауасында әлі де тот басатын төменгі сортты мыс қорытпасынан жасалған. Екінші нұсқа - бүкіл комбайн қорабын ауыстыруды талап ететін меншікті шешім, ол техникалық қызмет көрсету бюджетінен асып түсті.

Үшінші нұсқа Soutya DC 1000V сақтандырғыш ұстағышы болды. Үш фактор шешуші болды:

• IEC 60269-1 шарттары бойынша PV тізбегінің қысқа тұйықталу тоғына сәйкес келетін сыналған үзу сыйымдылығы бар айқын 1000 В тұрақты ток рейтингі.
• Тот баспайтын болаттан және қалайы жалатылған мыстан жасалған бұрандалы серіппелі қысқыштар кеңірек температура диапазонында жанасу қысымын ұстап тұруға арналған.
• Сымдарды қайта қоспай-ақ бар комбайн қорабының орналасуына сәйкес келетін ықшам корпус. Бұл орнату қаупін азайтты және еңбек шығындарын төмендетті.

Soutya сақтандырғыш ұстағышы ультракүлгін деградацияға қарсы тұратын күңгірт нейлон корпусымен бірге келді, бұл ескі қондырғыларда сынғыш жарықтар тудырған мәселе. Сатып алу менеджері Soutya зауыттың нақты тұрақты кернеуі мен ток деректеріне негізделген үш жылдық кепілдік бергенін растады.

Жаңа сақтандырғыш ұстағыш қалай орналастырылды?

Жаңарту төрт апта ішінде зауыттың қыс мезгіліндегі техникалық қызмет көрсету терезесінде кезең-кезеңімен жүргізілді. Жүйенің кең көлемде тоқтап қалуын болдырмау үшін операциялық топ кезең-кезеңімен 520 сақтандырғыш ұстағышты, бір уақытта бір комбайн қорабын ауыстырды.

• 1-қадам: Зауыттың техникалық қызмет көрсету бригадасы бір комбайн қорабын қуатсыздандырды және сым терминалдарындағы нөлдік кернеуді растады.
• 2-қадам: Әрбір бар сақтандырғыш ұстағыш алынып тасталды. Техниктер клемма бұрандаларындағы айналу моментін құжаттап, сақтандырғыш қыстырғыштарында доғаның пайда болу белгілерін тексерді.
• 3-қадам: Жаңа Soutya DC 1000V сақтандырғыш ұстағыштары бар DIN рельсі мен терминал блоктары арқылы орнатылды. Сақтандырғышты енгізу күші айтарлықтай жоғары болды, бұл сәйкессіздік ықтималдығын азайтты.
• 4-қадам: Әрбір тізбек қайта қуаттандырмас бұрын тұрақты ток оқшаулау кедергісін тексеру құралымен және сақтандырғыш күйінің индикаторымен тексерілді.
• 5-қадам: Техникалық қызмет көрсету тобы әрбір комбайн қорапшасы жұмысқа қайта қосылғаннан кейін бір аптадан кейін термобейнелеу зерттеуін жүргізді.

Жалғыз маңызды қиындық комбайн қораптарының ішіндегі сымды иілу кеңістігі болды. Soutya сақтандырғыш ұстағышының терминалдық бағыты 6 мм² PV сымдарын күштеп майыстырмай бағыттауды жеңілдетеді, сондықтан мәселе бірнеше сағат ішінде шешілді.

Оператор қандай сандық нәтижелерге қол жеткізді?

Жаңартқаннан кейін он екі айдан кейін оператор өнімділік деректерін ауыстыру алдындағы екі жылмен салыстырды.

• Сақтандырғыш ұстағышының істен шығуына байланысты жолдың тоқтап қалуы айына орташа 14 сағаттан 5,5 сағатқа дейін 60%-ға төмендеді.
• Сақтандырғыш ұстағышын ауыстыру құны тоқсанына 2800 доллардан 1540 долларға дейін 45%-ға төмендеді. Бұл бөлшектерді, жұмыс күшін және термиялық тексеру уақытын қамтиды.
• Жоспарланбаған комбайн-қорапқа қызмет көрсету оқиғалары жылына 8-ден 2-ге дейін қысқарды. Ешбір сақтандырғыш ұстағыш жұмыс кезінде доға немесе балқу туралы хабарламады
• Сақтандырғыш ұстағышының жанасу нүктелеріндегі орташа температураның көтерілуі инфрақызыл камерамен өлшенген 18°C ​​төмендеді.

Зауыт менеджері сонымен қатар соңғы үш айлық есеп айырысу есебінде желі операторының қол жетімділігі үшін айыппұл нөлге дейін төмендегенін атап өтті. Стресті нарықта бұл жақсартудың өзі 11 000 долларлық аппараттық инвестицияны ақтады.

Клиенттің пікірі: Техникалық қызмет көрсету жөніндегі директор не деді?

"Екінші рет ерігеннен кейін біз бастапқы сақтандырғыш ұстағыштарына сенімімізді жоғалттық. Soutya DC 1000V сақтандырғыш ұстағышы бізге болжауға болатын сенімді қосылым берді. Термобейнелеу нәтижелері анық және менің командам авариялық ауыстырудың орнына тазалау мен моментті тексеруге назар аудара алады", - деді зауыттың техникалық қызмет көрсету директоры.

Басқа тұрақты ток жүйесінің операторларына арналған сабақтар мен ұсыныстар

Күн электр станцияларында, сақтау жүйелерінде немесе өнеркәсіптік тұрақты желілерде 1000 В тұрақты ток тізбектерін басқаратын операциялық топтар үшін жоба үш практикалық шешімді ұсынды.

1. Сақтандырғыш ұстағышын таңдамас бұрын әрқашан нақты тұрақты кернеу мен тізбектің ақаулық тогын тексеріңіз. 1000 В жүйесіндегі 600 В номиналды ұстағыш механикалық тұрғыдан қаншалықты жақсы сәйкес келетініне қарамастан, қауіп болып табылады.
2. Сақтандырғыш қыстырғыш материалы мен серіппенің дизайнын тексеріңіз. Жоғары сапалы байланыс қысымы тұрақты ток кернеуінде қызып кетуден жалғыз маңызды қорғаныс болып табылады.
3. Қолданыстағы комбайн қораптарын қайта жабдықтау кезінде бар рельске орнатылатын және терминал блоктарын ауыстыруды қажет етпейтін сақтандырғыш ұстағышты таңдаңыз. Soutya сақтандырғыш ұстағышы оның сипаттамасына сәйкес жұмыс істеді және жоба мерзімінен бұрын аяқталды.

Зауыт мұны қайтадан жасайтын болса, бір жақсарту жабдықты бастапқы іске қосу кезінде сақтандырғыш ұстағыштарды ертерек ауыстыру болады. Алдын алу құны алғашқы екі апатты жөндеуге кеткен шығынның үштен бірін құрады.

Анықтамалар

[1] IEC 60269-1. Төмен вольтты сақтандырғыштар - 1-бөлім: Жалпы талаптар [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62496

[2] Төмен вольтты тұрақты ток қосқыштарының контактілі электродтарының ескіру сипаттамалары [J]. Энергиялар, 2021, 14(20): 6838.https://doi.org/10.3390/en14206838