Paano Binawasan ng Solar Farm ng 60% ang Panganib sa Pagkabigo ng String gamit ang isang 1000V DC Combiner Box na 2 In 1 Out Isolator

Background ng Customer

Ang isang mid-sized na solar farm operator sa timog-kanluran ng Estados Unidos ay namamahala ng 50 MW PV installation. Gumagamit ang pasilidad ng 1,500V DC string, ngunit dahil sa legacy na imprastraktura, gumagana ang mga combiner box sa 1,000V DC. Ang site ay may higit sa 200 combiner box, bawat isa ay humahawak ng maramihang mga string. Nahirapan ang maintenance team sa mga madalas na pagkabigo sa isolator at mga insidente ng arc-flash, na nagdulot ng hindi planadong downtime at mga panganib sa kaligtasan.

Mga Hamon sa Mga Umiiral na Combiner Box

Ang mga kasalukuyang combiner box ay gumagamit ng mga rotary switch na nangangailangan ng manu-manong paghihiwalay. Kinailangan ng mga technician na patayin ang mga upstream inverters sa panahon ng maintenance, na humahantong sa pagkalugi ng henerasyon ng hanggang 2% buwan-buwan. Ang mga isolation switch ay bumababa rin pagkatapos ng paulit-ulit na paggamit, na nagdulot ng contact resistance na nagresulta sa sobrang init. Noong nakaraang taon, limang kahon ang dumanas ng mga menor de edad na arc-flash event, na nasugatan ang isang technician (hindi malala). Ang lumang disenyo ay walang arc-fault detection, at ang enclosure ay hindi nakakatugon sa pinakabagong mga pamantayan ng IP65 para sa panlabas na alikabok at moisture na pagpasok.

Sinubukan ng operator na palitan ang mga switch ng mga unit na may matataas na rating mula sa ibang supplier, ngunit ang mga isyu sa fitment at hindi pagkakatugma sa kasalukuyang 2-in-1-out na configuration (dalawang input string, isang output) ay nagdulot ng mga pagkaantala. Nabigo ang combiner box ng isang kakumpitensya na may integrated isolator sa loob ng anim na buwan dahil sa hindi sapat na rating ng boltahe ng DC sa 1,000V sa ilalim ng full load.

Bakit ang Soutya 1000V DC Combiner Box 2 In 1 Out Isolator?

Sinuri ng technical team ang tatlong vendor. Ang produkto ni Soutya ay namumukod-tangi sa dalawang dahilan: ang isolator switch ay sinubukan sa 1,000V DC sa 32A tuloy-tuloy na kasalukuyang, na lumampas sa 25A bawat string na kinakailangan ng site. Nag-aalok ang kahon ng totoong 2-in-1-out na configuration na may mga naka-label na terminal, na binabawasan ang mga error sa pag-install. Ang IP65 rated enclosure at built-in dc arc-fault protection (meeting UL 1699B) ay tumugon sa mga alalahanin sa kaligtasan., ang unit ay may kasamang surge protection device na na-rate para sa 1,000V DC bawat IEC 61643-11, na nagpoprotekta laban sa mga lumilipas na dulot ng kidlat.

Naimpluwensyahan din ang desisyon ng 5-taong warranty ni Soutya at pagkakaroon ng lokal na stock. Ang presyo sa bawat yunit ay 15% na mas mababa kaysa sa pinakamalapit na kakumpitensya na may katulad na mga spec.

Proseso ng Pagpapatupad

Pinalitan ng proyekto ang 50 aging combiner box sa loob ng dalawang buwan. Ang bawat kapalit ay tumagal ng dalawang oras para sa isang koponan na may dalawang tao, kabilang ang de-energizing, paglilipat ng mga kable, at pagsubok. Ang disenyo ng iso-intor ay nagpapahintulot sa isang mabilis na pamamaraan ng lockout/tagout nang walang upstream shutdown. Ang isang hamon ay ang umiiral na layout ng conduit ay hindi nakahanay sa mga knockout ng bagong kahon; gumamit ang team ng mga flexible na conduit adapter kaysa sa pagputol ng mga bagong butas, na pinapanatili ang IP rating ng enclosure. Pagkatapos ng pag-install, ang bawat kahon ay nasubok para sa insulation resistance at polarity. Ang karaniwang isyu ay ang mga maluwag na terminal screw—nalutas sa pamamagitan ng paggamit ng torque driver na nakatakda sa 5 Nm ayon sa mga tagubilin ni Soutya. Walang mga pagkabigo na naganap sa yugto ng pagkomisyon.

Nasusukat na Resulta

Pagkatapos ng anim na buwang operasyon:

• Bumaba ng 60% ang hindi planadong downtime, mula 12 oras bawat buwan hanggang wala pang 5 oras.
• Ang mga gastos sa pagpapanatili ay bumaba ng $8,000 taun-taon dahil sa pinababang mga pagpapalit ng switch.
• Bumaba ng 1.5% ang pagkawala ng henerasyon ng enerhiya mula sa manu-manong pagsasara, na nagdaragdag ng $12,000 sa kita bawat taon.
• Ang mga insidente ng arc-flash ay ganap na tumigil; walang naiulat na mga kaganapan sa kaligtasan.
• Ang kahusayan ng inverter ay bumuti ng 0.3% dahil ang pare-parehong boltahe ng string ay nagbawas ng bahagyang pagkalugi sa pagtatabing.

Ang kabuuang payback period para sa 50 units ay 11 buwan.

Testimonial ng Kliyente

"Ang paglipat sa Soutya combiner box ay isang no-brainer. Iniligtas kami ng built-in na isolator at SPD mula sa isang potensyal na sunog noong nakaraang tag-araw sa panahon ng isang bagyo ng kidlat. Mas ligtas ang pakiramdam ng aming mga technician, at hindi na kami nawawalan ng kalahating araw ng produksyon para sa regular na pagpapanatili." — Tagapamahala ng Operasyon ng Pasilidad

Mga Aralin at Rekomendasyon

1. Unahin ang kaligtasan ng paghihiwalay:Para sa mga kasalukuyang 1,000V DC system, mag-upgrade sa mga combiner box na may pinagsamang mga isolator upang mabawasan ang panganib ng arc-flash. Tinitiyak ng load-break rating ng Soutya unit ang ligtas na pagkakadiskonekta sa ilalim ng kasalukuyang.
2. Isama ang proteksyon ng surge:Kahit na sa mga lugar na mababa ang kidlat, pinipigilan ng mga SPD ang pinagsama-samang pinsala mula sa paglipat ng mga lumilipas. Ang IEC 61643-11 na sumusunod na SPD sa kahong ito ay nakasipsip na ng dalawang surge nang walang pagkabigo.
3. I-verify nang maaga ang compatibility:Mag-order ng mga sample upang subukan ang fit, knockouts at conduit connectors. Ang field adaptation na may flexible conduit ay maliit ngunit nangangailangan ng paunang pag-apruba mula sa mga inhinyero.

Mga Sanggunian: IEC 62548:2016 Photovoltaic (PV) arrays – Mga kinakailangan sa disenyo (seksyon sa combiner box wiring at overcurrent na proteksyon). IEC 61643-11:2011 Low-voltage surge protective device (bahagi 11, sumasaklaw sa mga DC SPD para sa PV). UL 1699B:2018 Photovoltaic (PV) DC Arc-Fault Circuit Protection (para sa pagtukoy ng arc-fault sa mga combiner box).