कैसे एक सौर फार्म ने 1000V डीसी कंबाइनर बॉक्स 2 इन 1 आउट आइसोलेटर के साथ स्ट्रिंग विफलता के जोखिम को 60% तक कम कर दिया

ग्राहक पृष्ठभूमि

दक्षिण-पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका में एक मध्यम आकार का सौर फार्म ऑपरेटर 50 मेगावाट पीवी स्थापना का प्रबंधन करता है। यह सुविधा 1,500V DC स्ट्रिंग्स का उपयोग करती है, लेकिन पुराने बुनियादी ढांचे के कारण, कॉम्बिनर बॉक्स 1,000V DC पर काम करते हैं। साइट पर 200 से अधिक कंबाइनर बॉक्स हैं, जिनमें से प्रत्येक कई स्ट्रिंग्स को संभालता है। रखरखाव टीम को बार-बार आइसोलेटर विफलताओं और आर्क-फ्लैश घटनाओं से जूझना पड़ा, जिससे अनियोजित डाउनटाइम और सुरक्षा खतरे पैदा हुए।

मौजूदा कंबाइनर बॉक्स के साथ चुनौतियाँ

मौजूदा कंबाइनर बॉक्स में रोटरी स्विच का उपयोग किया जाता है जिसके लिए मैन्युअल अलगाव की आवश्यकता होती है। रखरखाव के दौरान तकनीशियनों को अपस्ट्रीम इनवर्टर बंद करना पड़ा, जिससे मासिक उत्पादन में 2% तक की हानि हुई। बार-बार उपयोग के बाद आइसोलेशन स्विच भी खराब हो गए, जिससे संपर्क प्रतिरोध पैदा हुआ जिसके परिणामस्वरूप ओवरहीटिंग हुई। पिछले वर्ष में, पांच बक्सों में छोटी-मोटी आर्क-फ्लैश घटनाएं हुईं, जिससे एक तकनीशियन (गैर-गंभीर) घायल हो गया। पुराने डिज़ाइन में आर्क-फ़ॉल्ट पहचान का अभाव था, और संलग्नक बाहरी धूल और नमी के प्रवेश के लिए नवीनतम IP65 मानकों को पूरा नहीं करता था।

ऑपरेटर ने एक अलग आपूर्तिकर्ता से उच्च-रेटेड इकाइयों के साथ स्विच को बदलने की कोशिश की, लेकिन फिटमेंट के मुद्दों और मौजूदा 2-इन-1-आउट कॉन्फ़िगरेशन (दो इनपुट स्ट्रिंग, एक आउटपुट) के साथ असंगतता के कारण देरी हुई। पूर्ण लोड के तहत 1,000V पर अपर्याप्त डीसी वोल्टेज रेटिंग के कारण एकीकृत आइसोलेटर के साथ एक प्रतियोगी का कंबाइनर बॉक्स छह महीने के भीतर विफल हो गया।

सौत्या 1000V डीसी कंबाइनर बॉक्स 2 इन 1 आउट आइसोलेटर क्यों?

तकनीकी टीम ने तीन विक्रेताओं का मूल्यांकन किया। सौत्या का उत्पाद दो कारणों से विशिष्ट रहा: आइसोलेटर स्विच को 32A निरंतर धारा पर 1,000V DC पर परीक्षण किया गया, जो साइट की 25A प्रति स्ट्रिंग आवश्यकता से अधिक था। बॉक्स ने लेबल वाले टर्मिनलों के साथ वास्तविक 2-इन-1-आउट कॉन्फ़िगरेशन की पेशकश की, जिससे इंस्टॉलेशन त्रुटियां कम हो गईं। आईपी65 रेटेड एनक्लोजर और बिल्ट-इन डीसी आर्क-फॉल्ट प्रोटेक्शन (यूएल 1699बी को पूरा करते हुए) ने सुरक्षा चिंताओं को संबोधित किया। यूनिट में प्रति आईईसी 61643-11 के लिए 1,000V डीसी के लिए रेट किया गया एक सर्ज प्रोटेक्शन डिवाइस शामिल था, जो बिजली से प्रेरित संक्रमणों से सुरक्षा प्रदान करता है।

यह निर्णय सौत्या की 5 साल की वारंटी और स्थानीय स्टॉक उपलब्धता से भी प्रभावित था। प्रति यूनिट कीमत समान विशिष्टताओं वाले निकटतम प्रतिद्वंद्वी से 15% कम थी।

कार्यान्वयन प्रक्रिया

परियोजना ने दो महीनों में 50 पुराने कंबाइनर बक्सों को बदल दिया। प्रत्येक प्रतिस्थापन में दो व्यक्तियों की टीम को दो घंटे लगे, जिसमें डी-एनर्जाइज़िंग, वायरिंग ट्रांसफर और परीक्षण शामिल था। आईएसओ-इंटर डिज़ाइन ने अपस्ट्रीम शटडाउन के बिना त्वरित लॉकआउट/टैगआउट प्रक्रिया की अनुमति दी। एक चुनौती यह थी कि मौजूदा नाली लेआउट नए बॉक्स के नॉकआउट के साथ संरेखित नहीं था; टीम ने बाड़े की आईपी रेटिंग को संरक्षित करते हुए, नए छेद काटने के बजाय लचीले नाली एडेप्टर का उपयोग किया। स्थापना के बाद, प्रत्येक बॉक्स का इन्सुलेशन प्रतिरोध और ध्रुवता के लिए परीक्षण किया गया। एक सामान्य समस्या टर्मिनल स्क्रू के ढीले होने की थी - जिसे साउथ्या के निर्देशों के अनुसार 5 एनएम पर सेट टॉर्क ड्राइवर का उपयोग करके हल किया गया था। कमीशनिंग चरण के दौरान कोई विफलता नहीं हुई।

मात्रात्मक परिणाम

छह महीने के ऑपरेशन के बाद:

• अनियोजित डाउनटाइम 60% तक गिर गया, प्रति माह 12 घंटे से 5 घंटे से कम।
• कम स्विच प्रतिस्थापन के कारण रखरखाव लागत में सालाना $8,000 की कमी आई।
• मैन्युअल शटडाउन से ऊर्जा उत्पादन हानि में 1.5% की गिरावट आई, जिससे प्रति वर्ष राजस्व में $12,000 की वृद्धि हुई।
• आर्क-फ्लैश घटनाएं पूरी तरह से बंद हो गईं; कोई सुरक्षा घटना की सूचना नहीं दी गई।
• इन्वर्टर दक्षता में 0.3% सुधार हुआ क्योंकि लगातार स्ट्रिंग वोल्टेज ने आंशिक छायांकन हानि को कम कर दिया।

50 इकाइयों के लिए कुल भुगतान अवधि 11 महीने थी।

ग्राहक प्रशंसापत्र

"सौत्या कॉम्बिनर बॉक्स पर स्विच करना आसान काम था। बिल्ट-इन आइसोलेटर और एसपीडी ने हमें पिछली गर्मियों में बिजली के तूफान के दौरान संभावित आग से बचाया था। हमारे तकनीशियन सुरक्षित महसूस करते हैं, और अब हम नियमित रखरखाव के लिए उत्पादन का आधा दिन बर्बाद नहीं करते हैं।" -सुविधा संचालन प्रबंधक

सबक और सिफ़ारिशें

1. अलगाव सुरक्षा को प्राथमिकता दें:मौजूदा 1,000V डीसी सिस्टम के लिए, आर्क-फ्लैश जोखिम को कम करने के लिए एकीकृत आइसोलेटर्स के साथ कॉम्बिनर बॉक्स में अपग्रेड करें। सौत्या इकाई की लोड-ब्रेक रेटिंग करंट के तहत सुरक्षित वियोग सुनिश्चित करती है।
2. वृद्धि सुरक्षा शामिल करें:यहां तक ​​कि कम रोशनी वाले क्षेत्रों में भी, एसपीडी स्विचिंग क्षणिक से संचयी क्षति को रोकते हैं। इस बॉक्स में आईईसी 61643-11 अनुपालक एसपीडी पहले ही बिना किसी असफलता के दो उछालों को अवशोषित कर चुका है।
3. अनुकूलता शीघ्र सत्यापित करें:फिट, नॉकआउट और कंड्यूट कनेक्टर का परीक्षण करने के लिए नमूने ऑर्डर करें। लचीली नाली के साथ क्षेत्र अनुकूलन मामूली था लेकिन इंजीनियरों से पूर्व अनुमोदन की आवश्यकता थी।

संदर्भ: आईईसी 62548:2016 फोटोवोल्टिक (पीवी) सरणियाँ - डिज़ाइन आवश्यकताएँ (कंबाइनर बॉक्स वायरिंग और ओवरकरंट सुरक्षा पर अनुभाग)। आईईसी 61643-11:2011 लो-वोल्टेज सर्ज सुरक्षात्मक उपकरण (भाग 11, पीवी के लिए डीसी एसपीडी को कवर करते हुए)। यूएल 1699बी:2018 फोटोवोल्टिक (पीवी) डीसी आर्क-फॉल्ट सर्किट प्रोटेक्शन (कंबाइनर बॉक्स में आर्क-फॉल्ट का पता लगाने के लिए)।