सौर्य एएफसीआई कंबाइनर बॉक्स के साथ सोलर ईपीसी कैसे डीसी आर्क फॉल्ट की लागत को 35% तक कम करता है

ग्राहक पृष्ठभूमि

जर्मनी के स्टटगार्ट में स्थित मध्यम आकार की सौर ईपीसी कंपनी, पूरे यूरोप में वाणिज्यिक छत पीवी सिस्टम डिजाइन और स्थापित करती है। दीर्घकालिक ओएंडएम अनुबंधों के तहत 80 मेगावाट के पोर्टफोलियो के साथ, कंपनी विनिर्माण सुविधाओं, लॉजिस्टिक्स केंद्रों और कोल्ड स्टोरेज ऑपरेटरों को सेवा प्रदान करती है। प्रत्येक परियोजना 500 किलोवाट से 2 मेगावाट तक है, और कंपनी निर्माण और चल रहे रखरखाव दोनों के लिए जिम्मेदार है।

कंपनी की ओ एंड एम टीम डीसी आर्क दोषों के कारण इन्वर्टर ट्रिप और थर्मल घटनाओं की बढ़ती संख्या से निपट रही थी। पुराने कनेक्टर, तार का फटना, और स्ट्रिंग सर्किट में ढीला समापन मुख्य कारण थे। जैसे-जैसे पोर्टफोलियो का विस्तार हुआ, प्रतिक्रियाशील रखरखाव की लागत ने लाभ मार्जिन को कम करना शुरू कर दिया।

चुनौती: अज्ञात डीसी आर्क दोष

डीसी आर्क दोष खतरनाक होते हैं क्योंकि वे एक मानक फ्यूज या सर्किट ब्रेकर को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त करंट खींचे बिना बने रहते हैं। कंपनी के मौजूदा कंबाइनर बॉक्स में केवल स्ट्रिंग फ़्यूज़ और सर्ज प्रोटेक्टर लगाए गए थे। ये ओवरकरंट और सर्ज सुरक्षा प्रदान करते थे, लेकिन वे क्षतिग्रस्त केबलों या ढीले कनेक्शनों में होने वाली श्रृंखला चाप दोषों का पता नहीं लगा सके।

परिणाम ठोस थे. परियोजना से पहले के 12 महीनों में, टीम ने 14 इन्वर्टर ट्रिप का जवाब दिया, जिनका पता क्षतिग्रस्त कनेक्टर्स से लगाया गया था। प्रत्येक यात्रा के लिए साइट विज़िट, थर्मल इमेजिंग स्कैन और स्ट्रिंग में प्रत्येक कनेक्शन के मैन्युअल निरीक्षण की आवश्यकता होती है। एक समस्या निवारण सत्र औसतन आठ घंटे का था। इसके अलावा, दो ऐसी घटनाएं भी सामने आईं, जहां एक चाप ने कनेक्टर के इन्सुलेशन को पिघला दिया था, जिससे धुआं निकला और आग लगने का खतरा था। ऐसी घटना के प्रति अनुमानित लागत, यदि पकड़ में नहीं आई, तो संपत्ति की क्षति और डाउनटाइम में $50,000 से अधिक हो सकती है।

सौत्या डीसी एएफसीआई कंबाइनर बॉक्स क्यों?

कंपनी ने तीन विकल्पों का मूल्यांकन किया। पहला इन्वर्टर इनपुट पर एएफसीआई मॉड्यूल जोड़ रहा था, लेकिन यह केवल सभी स्ट्रिंग्स के संयुक्त आउटपुट की निगरानी करता है और यह नहीं पहचान सकता कि किस स्ट्रिंग में खराबी है। दूसरा विकल्प सभी केबल कनेक्टर्स को उच्च-ग्रेड वाले कनेक्टर्स से बदलना था, जो भविष्य में होने वाली गिरावट को संबोधित नहीं करेगा। तीसरा विकल्प 12-इन-1 कॉन्फ़िगरेशन वाला साउथ्या डीसी एएफसीआई कंबाइनर बॉक्स था।

इस निर्णय से तीन प्रमुख लाभ हुए। सबसे पहले, साउथ्या कॉम्बिनर बॉक्स प्रति-स्ट्रिंग आर्क दोष का पता लगाने की सुविधा प्रदान करता है। 12 इनपुट में से प्रत्येक की निगरानी स्वतंत्र रूप से की जाती है, इसलिए गलती तुरंत स्थानीयकृत हो जाती है। दूसरा, इकाई एएफसीआई और ओवरकरंट सुरक्षा दोनों को एक घेरे में एकीकृत करती है, जिससे स्थापना सरल हो जाती है और निरीक्षण के लिए घटकों की संख्या कम हो जाती है। तीसरा, यह यूएल 1699बी का अनुपालन करता है और आईईसी 62548 की डिजाइन आवश्यकताओं का समर्थन करता है, जिससे ईपीसी को यूरोपीय और निर्यात दोनों बाजारों के लिए विश्वास मिलता है।

कार्यान्वयन और आवेदन प्रक्रिया

परियोजना को तीन वाणिज्यिक छत सरणी में तैनात किया गया था, प्रत्येक में 8 से 10 तार थे। योजना बनाने से लेकर कमीशनिंग तक कुल परियोजना में छह सप्ताह लगे। मौजूदा कंबाइनर बॉक्स हटा दिए गए और उनकी जगह सौत्या डीसी एएफसीआई कंबाइनर बॉक्स लगा दिया गया। क्योंकि 12-इन-1 लेआउट मौजूदा स्ट्रिंग रूटिंग से मेल खाता था, टीम ने अधिकांश डीसी केबलों का पुन: उपयोग किया, जिससे सामग्री लागत और स्थापना समय की बचत हुई।

एक सामान्य कठिनाई सीमित स्थानों में पुनःसंरचना करना थी। नए कॉम्बिनर बॉक्स में साधारण फ़्यूज़-ओनली यूनिट की तुलना में बड़ा फ़ुटप्रिंट होता है, इसलिए माउंटिंग ब्रैकेट को एक छत पर समायोजित करने की आवश्यकता होती है। टीम ने स्टेनलेस स्टील बैकप्लेट और लचीली नाली का उपयोग करके संरचनात्मक लेआउट को बदले बिना रेट्रोफिट को पूरा करके इसे हल किया।

इंस्टालेशन के बाद, टीम ने मॉडबस आरटीयू आउटपुट को मौजूदा SCADA सिस्टम से जोड़ा। कंबाइनर बॉक्स ने प्रति-स्ट्रिंग करंट, वोल्टेज और आर्क फॉल्ट स्थिति को रिमोट मॉनिटरिंग सेंटर में स्ट्रीम किया। कमीशनिंग परीक्षणों में एक सिम्युलेटेड आर्क फॉल्ट शामिल था, जिसे यूनिट ने सटीक स्ट्रिंग की पहचान करते हुए 0.5 सेकंड से कम समय में साफ़ कर दिया।

मात्रात्मक परिणाम

• समस्या निवारण समय में 90% की कमी:औसत दोष प्रतिक्रिया समय 8 घंटे से घटकर 45 मिनट हो गया क्योंकि एएफसीआई बॉक्स तुरंत दोषपूर्ण स्ट्रिंग की पहचान कर लेता है।
• O&M लागत में 35% की कमी:तीनों साइटों को अब कम आपातकालीन कॉलआउट की आवश्यकता है। संपूर्ण पोर्टफोलियो में वार्षिक बचत राशि $18,000 है।
• इन्वर्टर डाउनटाइम में 60% की कमी:निरंतर आर्किंग को रोकने से, जो इन्वर्टर ट्रिप का कारण बन सकता है, साइटों को 60% कम अनियोजित डिस्कनेक्शन का अनुभव हुआ।
• दो चाप दोषों का शीघ्र पता लगाया गया:पहले 12 महीनों के दौरान, यूनिट ने अपने प्रारंभिक चरण में दो श्रृंखला चाप दोषों को पकड़ा, जिससे संभावित आग और क्षति को रोका जा सका।

समग्र प्रभाव संख्या से परे चला गया। ओ एंड एम टीम प्रतिक्रियाशील मरम्मत से सक्रिय निरीक्षण की ओर स्थानांतरित हो गई। कंबाइनर बॉक्स से एकत्र किए गए डेटा ने उन्हें आपातकालीन आधार की तुलना में नियोजित रखरखाव विंडो के दौरान केबल प्रतिस्थापन को शेड्यूल करने में सक्षम बनाया।

ग्राहक प्रशंसापत्र

"सौत्या डीसी एएफसीआई कंबाइनर बॉक्स ने हमारे चालक दल को आग लगने से पहले एक असफल कनेक्टर की पहचान करने की क्षमता दी। प्रति-स्ट्रिंग अलार्म और डेटा लॉगिंग ने हमारे पीवी पोर्टफोलियो को प्रबंधित करने के तरीके को बदल दिया है।"

सबक और सिफ़ारिशें

1. आर्क फ़ॉल्ट डिटेक्शन को स्ट्रिंग स्तर पर रखें। इन्वर्टर-स्तरीय पहचान दोषों का पता नहीं लगा सकती है और लंबे समय तक चलने वाली डीसी केबल को असुरक्षित छोड़ देती है।
2. निगरानी को सुरक्षा के साथ जोड़ें. एक कंबाइनर बॉक्स जो प्रति-स्ट्रिंग वर्तमान और स्थिति की रिपोर्ट करता है, पूर्वानुमानित रखरखाव के लिए कार्रवाई योग्य डेटा बनाता है।
3. प्रशिक्षण हेतु बजट. आर्क दोष के लक्षण अतिवर्तमान घटनाओं से भिन्न होते हैं, और तकनीशियनों को प्रतिक्रिया देने के लिए प्रौद्योगिकी को समझने की आवश्यकता होती है।

यदि कंपनी को इस परियोजना को दोबारा चलाना होता, तो वे रेट्रोफिटिंग के बजाय शुरू से ही सभी नई परियोजनाओं पर साउथ्या एएफसीआई बॉक्स स्थापित करतीं। 12-इन-1 कॉन्फ़िगरेशन पर मानकीकरण से उनकी स्पेयर पार्ट्स सूची सरल हो जाएगी और सभी साइटों पर दूरस्थ निदान अधिक सुसंगत हो जाएगा।

संदर्भ

1. यूएल 1699बी:2018 फोटोवोल्टिक (पीवी) डीसी आर्क-फॉल्ट सर्किट सुरक्षा।जोड़ना
2. आईईसी 62548:2016 फोटोवोल्टिक (पीवी) सरणियाँ - डिज़ाइन आवश्यकताएँ।जोड़ना
3. आईईसी 60364-7-712:2017 लो-वोल्टेज विद्युत प्रतिष्ठान - भाग 7-712: सौर पीवी बिजली आपूर्ति प्रणाली।जोड़ना