Jak komercyjna farma fotowoltaiczna skróciła czas instalacji o 25% dzięki skrzynce rozdzielczej 1000 V DC typu 3 wejścia i 1 wyjście MCB

Tło klienta

Komercyjny operator farmy fotowoltaicznej w Kalifornii zarządza instalacją naziemną o mocy 5 MW składającą się z ponad 15 000 paneli fotowoltaicznych. Firma specjalizuje się w projektach fotowoltaicznych na skalę użyteczności publicznej i obsługuje 12 lokalizacji w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Aby sprostać ambitnym celom ekspansji, zespół inżynierów poszukiwał sposobów uproszczenia okablowania obiektowego i zmniejszenia kosztów podzespołów bez uszczerbku dla niezawodności systemu.

Jakie wyzwania napotkał klient w związku z istniejącą konfiguracją sumatora?

każdy ciąg 20 paneli (o napięciu znamionowym 1000 V DC) został podłączony do oddzielnej skrzynki bezpiecznikowej. Takie podejście wymagało wielu obudów, rozbudowanego okablowania i częstych wymian bezpieczników z powodu uciążliwych wyłączeń. Oryginalna konfiguracja wykorzystywała 3 oddzielne skrzynki łączące na 60 paneli, co zajmowało cenne miejsce w szafie i stwarzało skomplikowane problemy z zarządzaniem okablowaniem. Ekipy konserwacyjne spędzały średnio 2 godziny tygodniowo na wymianie przepalonych bezpieczników w całym obiekcie. Oddzielne obudowy zwiększały ryzyko błędów w okablowaniu podczas instalacji.

Dlaczego wybrali łącznik MCB 1000 V DC 3 w 1 z wyjściem?

Po ocenie opcji opartych na bezpiecznikach i MCB od trzech dostawców zespół wybrał 3 wejścia 1 wyjście MCB firmy Soutya 1000 V DC z trzech kluczowych powodów:

• Zintegrowana ochrona MCB:Wbudowany miniaturowy wyłącznik automatyczny eliminuje potrzebę stosowania oddzielnych opraw bezpiecznikowych i ogranicza uciążliwe wyzwalanie.
• Zajmująca mało miejsca konstrukcja 3 w 1:Połączenie trzech ciągów w jedną obudowę zmniejszyło liczbę skrzynek łączących o 66%, uwalniając miejsce w szafie na dodatkowe panele.
• Uproszczone okablowanie:Wstępnie okablowane wyjścia MCB umożliwiały podłączenie do falownika typu plug-and-play, skracając czas instalacji i zmniejszając liczbę błędów.

Decyzję podjęto po bezpośredniej analizie kosztów, która wykazała, że ​​całkowity koszt instalacji jest o 15% niższy w porównaniu z poprzednim podejściem opartym na bezpiecznikach, co wynika z mniejszych wydatków na robociznę i obudowę.

Jak przebiegało wdrożenie?

Projekt trwał 4 tygodnie i obejmował modernizację 200 lokalizacji kombinatorów na terenie całego zakładu. Kluczowe kroki obejmowały:

1. Audyt witryny:Zidentyfikowano wszystkie ciągi wymagające konwersji z bezpiecznika na zabezpieczenie MCB.
2. Montaż i okablowanie:Usunięto stare obudowy i zainstalowano nowe skrzynki 3 w 1. Każde pudełko przyjmuje trzy dodatnie i trzy ujemne wejścia z ciągów fotowoltaicznych.
3. Podłączenie falownika:Pojedyncze wyjście z każdej skrzynki zostało podłączone do panelu sumatora falownika za pomocą wstępnie zakończonych kabli.
4. Testowanie:Sprawdzona ciągłość, rezystancja izolacji i ustawienia wyzwalania MCB (znamionowe 16 A na ciąg) pod obciążeniem.

Jednym z wyzwań było dostosowanie istniejących kabli stringowych do zacisków wejściowych nowego urządzenia. Zespół rozwiązał problem, stosując złącza MC4 do montażu na miejscu, standaryzując wszystkie połączenia w ciągu tygodnia.

Jakie wymierne wyniki udało się osiągnąć?

Po pełnym wdrożeniu w ciągu 6 miesięcy działania zmierzono następujące usprawnienia:

• Skrócenie czasu instalacji o 25% na macierz(średnio od 4 godzin do 3 godzin).
• 15% niższe koszty podzespołów i robociznyna lokalizację łącznika, co pozwala zaoszczędzić łącznie 12 000 USD.
• O 50% mniej wezwań do konserwacjiz powodu uciążliwych wyjazdów (od 8 miesięcznie do 4).
• 10% wzrost czasu pracy systemuponieważ resetowanie wyłączników MCB jest szybsze niż wymiana bezpieczników.

Usprawniona konstrukcja umożliwiła także operatorowi dodanie o 5% więcej paneli na akr, co poprawiło wykorzystanie gruntu.

Co powiedział klient?

"Skrzynka przyłączeniowa MCB 3 w 1 uprościła okablowanie naszego układu. Teraz kończymy instalacje w krótszym czasie, a nasz zespół konserwacyjny spędza znacznie mniej godzin na rozwiązywaniu problemów związanych z bezpiecznikami. To solidne ulepszenie dla każdego średniego i dużego projektu fotowoltaicznego. " — Kierownik projektu, operator farmy fotowoltaicznej

Jakie wnioski przyniósł ten projekt?

Inni instalatorzy instalacji fotowoltaicznych mogą skorzystać z tych spostrzeżeń:

• Standaryzacja zabezpieczeń MCB:MCB oferują resetowalne zabezpieczenie nadprądowe i są bardziej niezawodne niż bezpieczniki w środowiskach o wysokich wibracjach.
• Zmniejsz liczbę obudów:Wielostrunowe łączniki obniżają koszty materiałów i robocizny, jednocześnie upraszczając przyszłą rozbudowę.
• Zaplanuj kompatybilność złączy:Upewnij się, że złącza możliwe do zainstalowania na miejscu są dostępne, aby uniknąć opóźnień podczas modernizacji istniejących systemów.

Gdyby zaczynał od nowa, zespół wybrałby moduł MCB 3 w 1 już w początkowej fazie projektowania, aby uniknąć kosztów modernizacji.

Referencje branżowe

• IEC 62548:2016 Układy fotowoltaiczne (PV) — Wymagania projektowe. (Źródło:https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G, Mou X. Badanie dotyczące koordynacji między MCB i RCBO w systemach dystrybucji energii niskiego napięcia.Inżynieria elektryczna, 2022, 104(3): 1823-1835.