उच्च ऊंचाई वाले रेगिस्तानी क्षेत्र में स्थित 45 मेगावाट का फोटोवोल्टिक (पीवी) संयंत्र अपने डीसी कॉम्बिनर बॉक्स में बार-बार विफलताओं का सामना कर रहा था। क्षेत्रीय उपयोगिता ग्रिड की सेवा करने वाले एक स्वतंत्र बिजली उत्पादक द्वारा संचालित यह सुविधा छह वर्षों से सेवा में थी। 1,400 से अधिक स्ट्रिंग सर्किट को 28 कंबाइनर बॉक्स में डाला गया, प्रत्येक सौर पैनल से केंद्रीय इनवर्टर तक 1000V डीसी तक ले जाता है।
संयंत्र की संचालन टीम को अनिर्धारित डाउनटाइम को कम करने के लिए बढ़ते दबाव का सामना करना पड़ा क्योंकि स्थानीय ग्रिड ऑपरेटर ने सख्त उपलब्धता दंड पेश किया। गर्मियों में तापमान 45 डिग्री सेल्सियस से अधिक होने पर, डीसी घटकों पर थर्मल तनाव गंभीर था।
मूल फ़्यूज़ धारक केवल 600V DC के लिए रेटेड सामान्य इकाइयाँ थीं। वे संयंत्र के 1000V स्ट्रिंग कॉन्फ़िगरेशन के लिए कम आकार के थे। 18 महीनों में, ऑपरेशन टीम ने 11 कंबाइनर बक्सों में 23 फ़्यूज़ होल्डर विफलताएँ दर्ज कीं।
लक्षण सुसंगत थे: फ़्यूज़ होल्डर क्लिप ने बार-बार थर्मल साइकलिंग के बाद स्प्रिंग तनाव खो दिया, जिससे उच्च-प्रतिरोध संपर्क बन गए। 1000V DC पर, एक ख़राब कनेक्शन के कारण स्थानीय हीटिंग और माइक्रो-आर्किंग हुई। कई मामलों में, फ़्यूज़ होल्डर पिघल गया, और आपातकालीन मरम्मत के लिए कंबाइनर बॉक्स को ऑफ़लाइन ले जाना पड़ा। प्रत्येक घटना में ऊर्जा उत्पादन, प्रतिस्थापन भागों और श्रम में औसतन $4,800 की लागत आई।
क्लिप को फिर से कसने और कंडक्टिव ग्रीस लगाने के पिछले प्रयासों से समस्या का समाधान नहीं हुआ। दूसरे मंदी के बाद, संयंत्र प्रबंधक ने फ़्यूज़ धारक विनिर्देशों की पूर्ण समीक्षा का आदेश दिया।
इंजीनियरिंग टीम ने तीन विकल्पों का मूल्यांकन किया। पहला 1000V DC के लिए रेटेड एक मानक DIN-रेल फ़्यूज़ होल्डर था, लेकिन इसके क्लिप निम्न-श्रेणी के तांबे के मिश्र धातु से बने थे जो अभी भी नमकीन रेगिस्तानी हवा में खराब हो जाते थे। दूसरा विकल्प एक मालिकाना समाधान था जिसके लिए पूरे कंबाइनर बॉक्स की अदला-बदली की आवश्यकता थी, जो रखरखाव बजट से अधिक था।
तीसरा विकल्प Soutya DC 1000V फ़्यूज़ होल्डर था। तीन कारक निर्णायक थे:
सौत्या फ़्यूज़ होल्डर एक मैट नायलॉन हाउसिंग के साथ भी आया था जो पराबैंगनी क्षरण का प्रतिरोध करता था, एक समस्या जिसके कारण पुरानी इकाइयों में भंगुर दरारें पैदा हो गई थीं। खरीद प्रबंधक ने पुष्टि की कि सौत्या ने संयंत्र से वास्तविक डीसी वोल्टेज और वर्तमान डेटा के आधार पर तीन साल की वारंटी प्रदान की है।
संयंत्र की सर्दियों के अंत में रखरखाव अवधि के दौरान, अपग्रेड को चार सप्ताह में चरणबद्ध किया गया था। व्यापक सिस्टम शटडाउन से बचने के लिए ऑपरेशन टीम ने चरणों में 520 फ़्यूज़ होल्डरों को बदला, एक समय में एक कंबाइनर बॉक्स।
एकमात्र महत्वपूर्ण कठिनाई कंबाइनर बक्सों के अंदर तंग तार-झुकने वाली जगह थी। साउथ्या फ्यूज होल्डर के टर्मिनल ओरिएंटेशन ने 6 मिमी² पीवी तारों को बिना किसी दबाव के मोड़ना आसान बना दिया, इसलिए समस्या कुछ ही घंटों में हल हो गई।
अपग्रेड के बारह महीने बाद, ऑपरेटर ने प्रदर्शन डेटा की तुलना प्रतिस्थापन से पहले के दो वर्षों से की।
प्लांट प्रबंधक ने यह भी नोट किया कि तीन सबसे हालिया मासिक निपटान रिपोर्टों में ग्रिड ऑपरेटर से उपलब्धता जुर्माना शून्य कर दिया गया था। तनावग्रस्त बाज़ार में, अकेले उस सुधार ने $11,000 के हार्डवेयर निवेश को उचित ठहराया।
प्लांट के रखरखाव निदेशक ने कहा, "दूसरे मेल्टडाउन के बाद हमने मूल फ्यूज धारकों पर विश्वास खो दिया। साउथ्या डीसी 1000 वी फ्यूज धारक ने हमें एक विश्वसनीय कनेक्शन दिया है जिसका हम अनुमान लगा सकते हैं। थर्मल इमेजिंग परिणाम स्पष्ट हैं, और मेरी टीम आपातकालीन प्रतिस्थापन के बजाय सफाई और टॉर्क जांच पर ध्यान केंद्रित कर सकती है।"
सौर संयंत्रों, भंडारण प्रणालियों, या औद्योगिक डीसी नेटवर्क में 1000V डीसी सर्किट का प्रबंधन करने वाली संचालन टीमों के लिए, परियोजना ने तीन व्यावहारिक उपाय पेश किए।
यदि संयंत्र को फिर से ऐसा करना पड़ा, तो एक सुधार यह होगा कि प्रारंभिक उपकरण कमीशनिंग के दौरान फ़्यूज़ धारकों को पहले ही बदल दिया जाएगा। रोकथाम की लागत पहले दो आपातकालीन मरम्मत की लागत का एक तिहाई थी।
[1] आईईसी 60269-1। लो-वोल्टेज फ़्यूज़ - भाग 1: सामान्य आवश्यकताएँ [एस]। 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62496
[2] कम वोल्टेज डीसी स्विच के संपर्क इलेक्ट्रोड की उम्र बढ़ने की विशेषताएं [जे]। ऊर्जा, 2021, 14(20): 6838।https://doi.org/10.3390/en14206838


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