Isang 45 MW photovoltaic (PV) plant na matatagpuan sa isang mataas na altitude na rehiyon ng disyerto ay nakakaranas ng paulit-ulit na pagkabigo sa mga DC combiner box nito. Ang pasilidad, na pinamamahalaan ng isang independiyenteng producer ng kuryente na nagsisilbi sa isang regional utility grid, ay nasa serbisyo sa loob ng anim na taon. Higit sa 1,400 string circuits na ipinasok sa 28 combiner box, bawat isa ay nagdadala ng hanggang 1000V DC mula sa mga solar panel hanggang sa mga central inverters.
Ang pangkat ng pagpapatakbo ng planta ay nahaharap sa lumalaking presyon upang bawasan ang hindi nakaiskedyul na downtime habang ipinakilala ng lokal na grid operator ang mas mahigpit na mga parusa sa availability. Sa mga temperatura ng tag-init na lumampas sa 45°C, ang thermal stress sa mga bahagi ng DC ay matindi.
Ang mga orihinal na fuse holder ay mga generic na unit na na-rate lamang para sa 600V DC. Maliit ang laki ng mga ito para sa 1000V string configuration ng planta. Sa loob ng 18 buwan, nagtala ang operations team ng 23 fuse holder failures sa 11 combiner box.
Ang mga sintomas ay pare-pareho: ang mga clip ng fuse holder ay nawala ang tensyon sa tagsibol pagkatapos ng paulit-ulit na thermal cycling, na lumilikha ng mga contact na may mataas na resistensya. Sa 1000V DC, ang mahinang koneksyon ay nagdulot ng localized na pag-init at micro-arcing. Sa ilang mga kaso, ang fuse holder ay natunaw, at ang combiner box ay kailangang dalhin offline para sa emergency repair. Ang bawat insidente ay nagkakahalaga ng average na $4,800 sa nawalang produksyon ng enerhiya, mga kapalit na bahagi, at paggawa.
Ang mga nakaraang pagtatangka na muling higpitan ang mga clip at ilapat ang conductive grease ay hindi nakalutas sa problema. Pagkatapos ng pangalawang pagbagsak, nag-utos ang tagapamahala ng halaman ng kumpletong pagsusuri ng mga detalye ng fuse holder.
Sinuri ng pangkat ng engineering ang tatlong alternatibo. Ang una ay isang karaniwang DIN-rail fuse holder na na-rate para sa 1000V DC, ngunit ang mga clip nito ay gawa sa mas mababang antas ng tansong haluang metal na maaagnas pa rin sa maalat na hangin sa disyerto. Ang pangalawang opsyon ay isang pagmamay-ari na solusyon na nangangailangan ng pagpapalit ng buong combiner box, na lumampas sa badyet sa pagpapanatili.
Ang ikatlong opsyon ay ang Soutya DC 1000V fuse holder. Tatlong salik ang naging mapagpasyahan:
Ang Soutya fuse holder ay mayroon ding matte na nylon housing na lumalaban sa pagkasira ng ultraviolet, isang isyu na nagdulot ng malutong na mga bitak sa mga lumang unit. Kinumpirma ng procurement manager na nagbigay si Soutya ng tatlong taong warranty batay sa aktwal na boltahe ng DC at kasalukuyang data mula sa planta.
Ang pag-upgrade ay na-phase sa loob ng apat na linggo, sa panahon ng palugit sa pagpapanatili ng planta sa huling bahagi ng taglamig. Pinalitan ng operations team ang 520 fuse holder sa mga yugto, isang combiner box sa isang pagkakataon, upang maiwasan ang malawakang pagsasara ng system.
Ang tanging malaking kahirapan ay ang masikip na wire-bending space sa loob ng mga combiner box. Pinadali ng terminal orientation ng Soutya fuse holder ang pagruta ng 6 mm² PV wires nang hindi pinipilit ang pagliko, kaya nalutas ang problema sa loob ng ilang oras.
Labindalawang buwan pagkatapos ng pag-upgrade, inihambing ng operator ang data ng pagganap laban sa dalawang taon bago ang pagpapalit.
Napansin din ng plant manager na ang availability penalty mula sa grid operator ay ibinaba sa zero sa tatlong pinakahuling buwanang settlement na ulat. Sa isang naka-stress na merkado, ang pagpapabuti na iyon lamang ang nagbigay-katwiran sa $11,000 na pamumuhunan sa hardware.
"Nawalan kami ng kumpiyansa sa mga orihinal na fuse holder pagkatapos ng pangalawang meltdown. Ang Soutya DC 1000V fuse holder ay nagbigay sa amin ng isang maaasahang koneksyon na maaari naming mahulaan. Ang mga resulta ng thermal imaging ay malinaw, at ang aking koponan ay maaaring tumuon sa paglilinis at torque checks sa halip na mga kapalit na emergency," sabi ng direktor ng pagpapanatili ng halaman.
Para sa mga operations team na namamahala sa 1000V DC circuit sa mga solar plant, storage system, o pang-industriyang DC network, nag-aalok ang proyekto ng tatlong praktikal na takeaways.
Kung gagawin ito muli ng planta, ang isang pagpapabuti ay ang pagpapalit ng mga fuse holder nang mas maaga, sa panahon ng paunang pag-commissioning ng kagamitan. Ang halaga ng pag-iwas ay isang-katlo ng halaga ng unang dalawang pang-emerhensiyang pag-aayos.
[1] IEC 60269-1. Mga piyus na mababa ang boltahe - Bahagi 1: Pangkalahatang mga kinakailangan [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62496
[2] Aging Mga Katangian ng Contact Electrodes ng Low Voltage DC Switches [J]. Mga Enerhiya, 2021, 14(20): 6838.https://doi.org/10.3390/en14206838


Jack
Soutya