Күн электр станциясы тұрақты токтың құйылған қорапты ажыратқыштармен тоқтау уақытын 60%-ға қалай қысқартты

Тұтынушы фоны

Калифорниядағы 50 МВт фотоэлектр қуатымен жұмыс істейтін орташа өлшемді күн электр станциясы тұрақты ток тарату жүйелерінде тұрақты ақауларға тап болды. Зауыттың электр инфрақұрылымы тұрақты ток жағындағы артық токтан қорғау үшін дәстүрлі сақтандырғыштарға және ескі жылу-магниттік ажыратқыштарға сүйенді. 200-ден астам ішекті біріктіргіштер мен бірнеше комбайн қораптары бар қондырғы жұмыс уақытын сақтау және электр қуатын сатып алу келісімдерін орындау үшін тұрақты токтан сенімді қорғанысты қажет етті.

Қолданыстағы тұрақты ток қорғанысымен қиындықтар

Сақтандырғыштардың жарылуы мен кәдімгі тұрақты ток сөндіргіштердің жағымсыз өшуі салдарынан зауыт тоқсанына орта есеппен 12 жоспардан тыс өшуді бастан кешірді. Әрбір өшіру сәтсіз құрамдас бөлікті табу және ауыстыру үшін екі техниктен тұратын экипажды талап етті – бір ақауға 45 минут кетеді. Жиынтық тоқтау уақыты зауытқа тоқсанына 18 000 АҚШ долларын жоғалтқан кіріс пен жұмыс күшін жұмсады. Сақтандырғышқа негізделген жүйе ақаулықтың визуалды көрсеткішін ұсынбайды, бұл анықтауды келесі бақылау цикліне дейін кешіктірді.

Доғаның жарқырау қаупі тағы бір алаңдаушылық болды. Қолданыстағы сөндіргіштерде жоғары вольтты тұрақты ток тізбектері үшін (1000 Вдc дейін) жеткілікті үзу сыйымдылығы болмады, бұл кейде терминалдарды зақымдайтын және қымбат жөндеуді қажет ететін доғалық оқиғаларды тудырды. Зауыттың қауіпсіздік қызметкері мұны электр қауіпсіздігі бағдарламасындағы маңызды олқылық деп белгіледі.

Неліктен Soutya тұрақты токтың құйылған корпусының ажыратқыштары?

Бірнеше нұсқаларды, соның ішінде электронды өшіру блоктары мен жаңартылған сақтандырғыш ұстағыштарын бағалағаннан кейін, зауыттың инженерлік тобы күн сәулесінен пайдалану ауқымындағы қолданбалардағы дәлелденген өнімділігі үшін Soutya компаниясының тұрақты токтың құйылған корпусының ажыратқыштарын таңдады. Шешім қабылдаудағы негізгі факторлар:

• UL 489 тізімі сәйкестік пен қауіпсіздікті қамтамасыз ететін 1000 Вдc дейінгі тұрақты ток қолданбалары үшін
• Жолдық деңгейдегі ақаулық токтар үшін жарамды жоғары үзу сыйымдылығы (1000 Вдc кезінде 25 кА)
• Арнайы жол конфигурацияларына сәйкес келетін реттелетін термиялық және магниттік сапар параметрлері
• Ықшам ізі бар болат қоршауларға өзгерістерсіз тікелей қайта жаңартуға мүмкіндік берді
• Қоршаған орта температурасының компенсациясы ыстық шөл жағдайында қолайсыздықты азайтты

Команда толық ауқымды орналастыру алдында екі комбайнда пилоттық сынақ жүргізді. Soutya ажыратқыштары 2 айлық сынақ кезінде барлық жағымсыз сапарларды жойды, ал параллель жолдардағы бар сақтандырғыш блоктары соғуды жалғастырды.

Іске асыру процесі

Қайта жаңғырту жобасы 3 аптаға созылды және үш инверторлық блок бойынша 48 комбайн қорабын қамтыды. Іске асыру қадамдары:

1. Аудит және карта жасау– Барлық тұрақты ток тармақтарының сұлбаларын анықтап, сақтандырғыштардың қолданыстағы көрсеткіштері мен кабель өлшемдерін құжаттаған.
2. Бөлгіш таңдау– Isc модулі мен кабель сыйымдылығына негізделген әрбір жол үшін таңдалған сапар қисықтары және ағымдағы рейтингтер.
3. Орнату– Сақтандырғыш ұстағыштары бар шиналар мен құлақ жинақтарын пайдаланып Soutya DC MCCB құрылғыларымен ауыстырылды. Бір комбайнның орташа ауыстыру уақыты 1,5 сағатты құрады.
4. Тестілеу– Комбайн шығысында сынақ тогын енгізу арқылы расталған сапар координациясы. Инверторлық конденсаторлардың жедел сөніп қалуын болдырмау үшін түзетілген магниттік параметрлер.
5. Құжаттама– Бір жолды диаграммалар жаңартылды және әрбір ажыратқышты сапар параметрлерімен белгіледі.

Негізгі міндет ажыратқыш параметрлерін инвертордың тұрақты токты ажырату талаптарымен үйлестіру болды. Таңертеңгі іске қосу кезінде бірнеше жолдарда әдеттен тыс жоғары ток болды, бұл ажыратқыштардың бірден істен шығуына әкелді. Шешім жердегі өлшеу құралдарын қажет ететін өлшенген ең жоғары шыңнан 30% жоғары магниттік шығу шегін орнату болды. Реттеуден кейін бұдан әрі ешбір жағымсыз сапарлар орын алған жоқ.

Сандық нәтижелер

Soutya DC MCCB-мен 6 ай жұмыс істегеннен кейін:

• Жоспардан тыс өшірулер 60%-ға қысқарды– тоқсанына 12-ден 4,8-ге дейін, қалған өшірулер желілік үзілістер сияқты сыртқы оқиғалардан туындаған.
• Ақауларды шешудің орташа уақыты 45 минуттан 15 минутқа дейін қысқарды– ажыратқыштың көрінетін өшіру жалауы және жергілікті күй индикаторы арқасында.
• Жыл сайынғы техникалық қызмет көрсету үнемдеу $28 000– сақтандырғыштарды ауыстыру жойылды (әрқайсысы 8 доллардан жылына 1200 сақтандырғыш) және жұмыс уақыты жылына 200 сағатқа қысқарды.
• Доғалық жарқыл оқиғалары нөлге дейін төмендеді– қайта жөндеуден бұрын жылына екі кішігірім оқиғамен салыстырғанда.

Зауыттың жалпы қолжетімділігі 98,2%-дан 99,4%-ға дейін жақсарып, жыл сайынғы энергия өндірісін 580 МВт/сағ-ға арттырды, бұл PPA мөлшерлемесі бойынша 58 000 доллардан асады.

Клиенттің куәлігі

"Soutya сөндіргіштері тұрақты ток жағында біз ойламаған сенімділік деңгейін әкелді. Біз жаздың аптап ыстығынан қорқатынбыз, өйткені сол кезде барлық ескі сөндіргіштер қатып қалады. Қазір біз комбайн қораптарын аралаймыз және барлық жерде жасыл индикаторларды көреміз. Бұл жаңартудың өтелу мерзімі 8 айдан аз болды." – Зауыт жұмысының менеджері

Сабақтар мен ұсыныстар

Осыған ұқсас жаңартуды қарастыратын басқа күн станциялары операторлары үшін:

1. Нақты кіріс токтарын өлшеңіз– Кабель ұзындығы немесе модуль сипаттамалары әртүрлі болса, сапар параметрлері үшін өндіруші деректеріне сүйену сәтсіз болуы мүмкін. Сайттағы тестілеу инвестициялауға тұрарлық.
2. Таңбалау және есепке алуды жүргізу жоспары– Реттелетін ажыратқыштармен болашақ ақауларды жоюды жеңілдету үшін әрбір құрылғының арнайы параметрлерін құжаттау өте маңызды.
3. Қоршаған орта температурасының төмендеуін қарастырыңыз– Сутя сөндіргіштері температураның орнын толтырса да, қатты ыстық аймақтарда қоршаулардың жеткілікті желдетілуін қамтамасыз етіңіз.

Бұл жоба Soutya-дан заманауи тұрақты токпен құйылған қорапты ажыратқыштарды жаңарту қауіпсіздік пен пайдалану тиімділігін арттыра отырып, жылдам ROI бере алатынын көрсетеді.

Анықтамалар

1. UL 489 Ed. 14-2025 – Қалыптастырылған ажыратқыштар, құйылған ажыратқыштар және автоматты ажыратқыш корпустары. ANSI веб-дүкені.

2. UL 1699B:2018 – Фотоэлектрлік (PV) тұрақты ток доғасының ақаулық тізбегін қорғау. UL стандарттарын сатып алыңыз.