Pag-aaral ng Kaso: 1000V DC Combiner Box 6 Sa 2 Out Cuts Solar Array Costs ng 15%

Background ng Customer

Isang mid-sized na kumpanya ng solar engineering, procurement, at construction (EPC) na matatagpuan sa southern Spain ang namamahala sa mga utility-scale ground-mounted installation sa buong Iberian Peninsula. Sa 200 empleyado at isang taunang pipeline na 80 MW, ang kumpanya ay regular na gumagawa sa mga proyekto kung saan ang lupain, mga ruta ng cable, at mga inverter ay nakaayos sa masikip na heograpiya.

Ang negosyo ay nanalo ng kontrata para muling paganahin at palawakin ang isang umiiral na 1.6 MW solar plant sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 0.8 MW ng bagong kapasidad. Hindi na natugunan ng planta ang mas mahigpit na kaligtasan at mga pangangailangan sa pagganap ng DC equipment ngayon, kaya kinailangang palitan ang mga lumang array box at paglalagay ng kable. Ang koponan ng engineering ay naghanap ng solusyon na magpapababa sa balanse ng sistema habang pinapanatiling ligtas ang pag-install at minimal ang paghinto.

Mga Hamon at Pain Point

Ang orihinal na solar plant ay gumamit ng 600 V rated combiner box na ipinares sa isang 380 V inverter line. Ang bawat apat na string circuit ay pinagsama sa isang feeder, na nangangailangan ng mahabang low-voltage cable run. Sa bagong seksyon, binalak ng koponan na gumamit ng 1000 V solar module at isang 1000 V-capable na central inverter upang bawasan ang mga cross section ng cable at pagbutihin ang kahusayan ng inverter.

Ang problema ay ang karaniwang 600 V combiner box ay hindi matanggap ang mas mataas na mga boltahe ng string. Ang mga tagapamahala ng proyekto, samakatuwid, ay nangangailangan ng isang combiner box na may kakayahang pangasiwaan ang 1000 V DC habang nagpapakain ng dalawang independiyenteng mga input ng inverter. Ang mga kasalukuyang cable tray at trenches ay hindi kayang bayaran ang mga makabuluhang bagong daanan, kaya ang proyekto ay nangangailangan ng isang compact box na nagpapahintulot sa anim na string na pumasok at dalawang grupong output na umalis, na naglilimita sa mga bagong cable pull at nagpapaikli sa haba ng feeder.

Isa pang sakit ng ulo ang nanggaling sa maintenance. Sa lumang pag-install, ang mga maikling circuit o mga pagkabigo ng string ay nahiwalay sa mabagal na mekanikal na piyus. Nagdulot iyon ng matagal na pagsubaybay sa fault at hindi planadong pagkalugi sa henerasyon bawat ilang buwan. Sa muling pagpapalakas ng planta, ang EPC ay naghahanap upang maiwasan ang mga pagkalugi.

Bakit ang Soutya 1000V DC Combiner Box 6 In 2 Out MCB Type?

Sinuri ng engineering team ang tatlong alternatibo: karaniwang mga home-grown junction box na may mga fuse holder, imported na high-voltage combiner box na inaalok ng isang module partner, at ang Soutya 1000V DC combiner box. Ang unang solusyon ay hindi pinasiyahan dahil ang mga field-built box ay kulang sa tamang IP-rated enclosures at DC-rated circuit breaker. Ang pangalawang opsyon ay mas mahal at may mga lead time na higit sa sampung linggo.

Ang Soutya 1000V DC combiner box ay namumukod-tangi dahil sa tatlong feature ng produkto na eksaktong tumugma sa mga kinakailangan ng proyekto.

• Anim na DC input at dalawang output, na nagbibigay sa disenyo ng kakayahang magpakain ng dalawang magkahiwalay na inverter MPPT input nang walang idinagdag na sub-panel.
• Proteksyon ng uri ng MCB sa halip na mga fuse holder. Nagbigay ito ng madaling pag-reset at pag-troubleshoot nang walang kinakailangang mga ekstrang piyus.
• Na-rate para sa 1000 V DC sa bawat layout ng boltahe ng string ng proyekto, kaya maaaring ilagay ang kahon malapit sa array at sumunod pa rin sa mga ligtas na limitasyon ng boltahe ng planta.

Bilang karagdagan, ang kahon ay nagmula sa isang lokal na supplier na may maikling lead time na dalawang linggo. Inihambing ng mga tagapamahala ng pagbili ang halaga ng yunit ng Soutya sa kumpetisyon at kinakalkula ang isang 22% na pagtitipid sa bawat enclosure, bago isaalang-alang ang mga pagtitipid sa mga kable at paggawa.

Pagpapatupad at Proseso ng Aplikasyon

Naihatid ng proyekto ang kumpletong pagpapalakas at pagpapalawak sa loob ng tatlong buwang palugit ng konstruksiyon., ang pag-install ng 1000V DC combiner box ay umabot ng anim na araw sa sampung bago at kapalit na array.

Ang koponan ay sumunod sa isang malinaw na pagkakasunud-sunod:

1. Matapos ayusin ang mga mounting rack, inilagay ng mga technician ang mga linya ng string ng DC sa mga posisyon ng combiner box na may pagsubok sa boltahe sa 1000 V DC.
2. Ang bawat Soutya 1000V DC combiner box ay inilagay sa rack na ang neutral at conduit entries nito ay nakaharap pababa, na pinoprotektahan ang MCB compartment mula sa pagpasok ng ulan.
3. Anim na string conductor ang tinapos sa loob ng bawat kahon at sinuri ang torque ayon sa mga halaga ng label.
4. Ang dalawang output feed ay dinala sa mga seksyon ng input ng MPPT ng inverter, at ang mga DC breaker ay nakipag-ugnayan lamang pagkatapos ma-verify ang lahat ng koneksyon.

Ang isang pangunahing kahirapan ay lumitaw sa mga bubong na pinutol ng bakal kung saan ang grounding plate ng enclosure ay hindi ma-bolted. Iminungkahi ng presale engineer ng manufacturer ang paggamit ng grounding lug kit na may one-hole compression terminal. Inilapat ng tauhan ng site ang inirerekomendang crimping tool at pumasa sa continuity test. Inalis nito ang potensyal na pagkaantala ng dalawang araw.

Quantified Resulta

Pagkatapos ng pag-commissioning at isang buong panahon ng pagpapatakbo ng tag-init, ikinumpara ng EPC ang performance ng repowered na planta kumpara sa mas lumang seksyon na tumatakbo sa parehong klase ng inverter.

• Ang bigat ng cable na tanso sa bawat string feeder ay bumaba ng 35%, dahil ang 1000 V string ay tumatakbo sa mas mataas na boltahe at mas mababang kasalukuyang habang pinapanatili ang parehong limitasyon ng pagbaba ng boltahe.
• Ang kabuuang halaga ng balance-of-system na mga materyales para sa idinagdag na 0.8 MW na bahagi ay nabawasan ng 15% kumpara sa isang baseline na 600 V na disenyo, kabilang ang epektibong presyo ng Soutya 1000V DC combiner box.
• Ang oras ng pag-reset ng fault ay naging 8 minuto mula sa average na 55 minuto salamat sa mga breaker na uri ng MCB at ang madaling i-access na 6-in-2-out na kaayusan.
• Ang availability ng henerasyon ay bumuti ng 3.4% sa unang tatlong buwan kumpara sa makasaysayang pagganap ng mga mas lumang array box na may proteksyon na nakabatay sa fuse.

Dahil mas kaunting mga sub-feeder ang kailangan, ang haba ng trenching ay pinaikli din ng 18%. Nakatipid iyon ng isang linggong paghuhukay at nabawasan ang compaction work bago i-mount ang mga inverters.

Pananaw ng Customer

Ang pinuno ng electrical engineering sa EPC ay nagsabi:

"Ibinigay sa amin ng 1000V DC combiner box ang dual output layout na kailangan namin nang walang espesyal na fabrication. Binawasan namin ang aming mga gastos sa materyal at, higit pa, kapag may string trip ngayon, ibinabalik ito ng crew sa loob ng ilang minuto kaysa sa paggastos ng mga oras na naghahanap ng blown fuse."

Inulit ng may-ari ng halaman ang pananaw na iyon, na binanggit ang bagong configuration na pinapayagan ang pagpapalawak sa hinaharap nang hindi pinapalitan ang orihinal na imprastraktura ng DC.

Mga Aralin at Rekomendasyon

Para sa iba pang kumpanya ng EPC na nagpaplano ng katulad na high-voltage DC solar work, tatlong puntos ang namumukod-tangi:

• Pumili ng combiner box na may tamang bilang ng mga input at output para sa inverter topology bago simulan ang layout. Ang isang 6-in-2-out na unit ay lubos na makakabawas sa mga bilang ng feeder at mga pangalawang panel ng pamamahagi.
• Ang proteksyon na nakabatay sa MCB ay nagkakahalaga ng bahagyang mas mataas na paunang gastos, dahil ang downtime ng pagpapatakbo ay minamaliit sa isang kaso ng negosyo. Ang isang iniiwasang kalahating araw na pagkawala ay maaaring magbayad para sa dagdag.
• Kumpirmahin ang grounding at mga kinakailangan sa proteksyon ng IP sa supplier bago ipadala. Ang isang maliit na detalye tulad ng isang grounding kit ay maaaring maka-impluwensya sa bilis at pagiging maaasahan ng pag-install, para sa mga lugar ng mataas na bubong.

Kung muling gagawin ang proyekto, mag-o-order ang team ng mga pre-drilled gland kit at may label na conductor marker tube kasabay ng mga kahon. Ang simpleng pagbabagong iyon ay makakabawas sa oras ng pagsasara ng inspeksyon ng isa pang dalawang araw sa buong planta.

Mga Sanggunian sa Pamantayan sa Industriya

Ang inilapat na pag-install at pagpili ng 1000V DC combiner box ay sumusunod sa nauugnay na mga kinakailangan ng IEC: IEC 62548:2016 para sa disenyo ng PV array at mga kinakailangan sa istruktura, at IEC 61643-11:2011 para sa koordinasyon ng proteksyon ng surge sa gilid ng DC.

• IEC 62548:2016 — Mga array ng Photovoltaic (PV) — Mga kinakailangan sa disenyo.https://webstore.iec.ch/publication/62548
• IEC 61643-11:2011 — Low-voltage surge protective device — Mga SPD na konektado sa mga low-voltage power system.https://webstore.iec.ch/publication/61643-11