W farmie fotowoltaicznej zastosowano indywidualne skrzynki przyłączeniowe dla każdego ciągu falowników. Oznaczało to 18 oddzielnych obudów dla 18 falowników, z których każda wymagała niezależnego okablowania, bezpieczników i monitorowania. Podejście to stworzyło kilka problemów:

• Skomplikowane okablowanie– Ponad 1500 metrów dodatkowego kabla prądu przemiennego zwiększyło spadek napięcia o 4%, zmniejszając wydajność systemu.
• Wysokie obciążenie konserwacyjne– Technicy spędzali 12 godzin tygodniowo na sprawdzaniu i serwisowaniu wielu skrzynek.
• Częste, uciążliwe podróże– Luźne połączenia i wnikanie wilgoci do starszych skrzynek powodowały nieplanowane przestoje, co kosztowało szacunkowo 50 000 dolarów miesięcznych strat w produkcji.
• Zagrożenia bezpieczeństwa– Części pod napięciem odsłonięte podczas konserwacji wymagały procedur blokowania/oznaczania, które spowalniały naprawy.

Przy napięciu wyjściowym falownika wynoszącym 690 V AC istniejące komponenty o napięciu znamionowym 400 V pracowały blisko swoich granic, co jeszcze bardziej zwiększało liczbę awaryjności.

Dlaczego wybrali moduł łączący Soutya 690 V AC 6 w 1 wyjściu?

Zespół inżynierów ocenił trzy możliwości: (1) indywidualną modernizację każdej starszej skrzynki przyłączeniowej, (2) zainstalowanie niestandardowej tablicy rozdzielczej oraz (3) wstępnie zaprojektowanej skrzynki przyłączeniowej Soutya. Pierwsza opcja nie zapewniała poprawy niezawodności; drugi miał 14-tygodniowy czas realizacji i wysoki koszt. W pudełku Soutya znajdowało się:

• 6 wejść na obudowę– Zmniejszenie liczby skrzynek z 18 do 3, zmniejszenie złożoności okablowania i czasu instalacji.
• Przystosowane do napięcia 690 V AC– Dopasowane do napięcia wyjściowego falownika, eliminując problemy związane z obniżaniem wartości znamionowych.
• Zintegrowana ochrona przeciwprzepięciowa i monitorowanie prądu stałego– Zwiększone bezpieczeństwo i diagnostyka bez dodatkowych komponentów.
• Obudowa IP65– Ochrona przed kurzem i strumieniem wody, idealna do montażu na zewnątrz.

, urządzenie spełniało wymagania norm IEC 60947-1 i IEC 60898-1, których ubezpieczyciel obiektu wymagał w celu zapewnienia zgodności z gwarancją.

Jak wdrożono system?

Instalacja trwała dwa weekendy, aby uniknąć szczytów produkcyjnych. Zespół wykonał następujące kroki:

1. Badanie witryny– Zmapowano istniejące wyjścia falownika i trasy kablowe, aby określić optymalne lokalizacje skrzynek.
2. Montaż i okablowanie– Trzy skrzynki Soutya zostały zamontowane na podkładkach betonowych w pobliżu klastrów inwerterów. Wstępnie zakończone złącza MC4 upraszczają okablowanie w terenie.
3. Uruchomienie– Sprawdzono kolejność faz, rezystancję izolacji i działanie ochrony przeciwprzepięciowej dla każdego wejścia.
4. Integracja ze SCADA– Styki bezprądowe skrzynki połączeniowej zostały podłączone do systemu monitorowania instalacji w celu zdalnego alarmowania.

Pojawiło się drobne wyzwanie, ponieważ sztywny przewód prowadzący z falowników nie pasował idealnie do wejść kablowych w skrzynce. Zespół zastosował elastyczne sekcje przewodów, aby wypełnić lukę, co dało dwie godziny na każdą skrzynkę, ale pozwoliło uniknąć wiercenia lub modyfikacji obudowy.

Jakie rezultaty osiągnął Klient?

Po sześciu miesiącach działalności placówka zgłosiła:

• Redukcja kosztów okablowania o 40%.– Mniej skrzynek i krótsze przebiegi kabli pozwoliły zaoszczędzić 28 000 dolarów na materiałach i robociźnie.
• 70% mniej nieplanowanych przestojów– Wystąpiły tylko dwa wyłączenia, oba powiązane ze zdarzeniami w sieci zewnętrznej; same skrzynki łączące spowodowały zero awarii.
• O 30% krótszy czas konserwacji– Tygodniowy czas inspekcji w trzech skrzynkach spadł z 12 godzin do 8,5 godziny.
• Poprawiona wydajność systemu– Mniejszy spadek napięcia przyczynił się do wzrostu całkowitego uzysku energii o 0,5% o wartości 15 000 USD rocznie.

Kierownik zakładu zauważył, że koszt zakupu nowych skrzynek łączących zwrócił się w ciągu siedmiu miesięcy dzięki samym ograniczeniom przestojów i oszczędnościom materiałów.

Co powiedział klient?

"Mieliśmy dość łatania starych skrzynek przyłączeniowych. Skrzynka przyłączeniowa Soutya 690 V AC zapewniła nam jedno, solidne rozwiązanie, które spełniło nasze wymagania dotyczące napięcia i wszystko uprościło. Instalacja była prosta, a niezawodność wyjątkowa. "

— Kierownik operacyjny zakładu

Zadawane pytania

Czy skrzynka przyłączeniowa 690 V AC nadaje się do sterowania silnikami przemysłowymi?

Zaprojektowany do łączenia falowników fotowoltaicznych, moduł może być używany w dowolnym trójfazowym zastosowaniu 690 V, które wymaga połączenia maksymalnie sześciu wejść prądu przemiennego, takich jak klastry turbin wiatrowych lub duże centra sterowania silnikami.

Jakie urządzenia zabezpieczające znajdują się w pudełku?

Każde wejście zawiera oprawę bezpiecznikową z bezpiecznikami znamionowymi 32 A i urządzenie przeciwprzepięciowe (SPD) dla ochrony typu 2. Można zintegrować opcjonalną jednostkę monitorującą DC.

Czy urządzenie obsługuje protokoły komunikacyjne?

Zapewnia styki bezpotencjałowe do sygnalizacji alarmów i można go zamówić z Modbus RTU w celu integracji ze SCADA.

Kluczowe wnioski dotyczące podobnych projektów

Bazując na tym doświadczeniu, inne placówki mogą rozważyć:

• Standaryzacja w oparciu o ujednolicone rozwiązanie łączące– Zmniejszenie liczby obudów upraszcza łańcuch dostaw i konserwację.
• Dopasuj napięcie znamionowe do systemu– Stosowanie komponentów o napięciu znamionowym 690 V pozwala uniknąć obniżania wartości znamionowych i poprawia niezawodność.
• Zaplanuj elastyczność prowadzenia kabli– Posiadanie kilku cali elastycznego przewodu na połączenie może zapobiec problemom związanym z dopasowaniem podczas instalacji.

Jeśli projekt zostałby przerobiony, zespół zamówiłby skrzynki z preinstalowanymi modułami komunikacyjnymi, aby zaoszczędzić czas na okablowaniu w miejscu instalacji. Ogólnie rzecz biorąc, przejście na moduł łączący Soutya 690 V AC 6 w 1 wyjściu okazało się opłacalnym i niezawodnym ulepszeniem.

Referencje

• IEC 60898-1:2019 – Akcesoria elektryczne – Wyłączniki do zabezpieczeń nadprądowych w instalacjach domowych i podobnych – Część 1: Wyłączniki do prądu przemiennego Działanie.
• GB/T 10963.1-2020 – Akcesoria elektryczne – Wyłączniki do zabezpieczeń nadprądowych w instalacjach domowych i podobnych – Część 1: Wyłączniki do prądu przemiennego Działanie.