Paano Pinutol ng Solar Installer ang DC Circuit Fault ng 62% gamit ang mga DC MCB

Isang solar EPC at O&M contractor na nagpapatakbo ng 60 MW ng komersyal na rooftop at maliliit na ground-mount arrays sa buong Arizona at Nevada ang pinalitan ng fuse-based DC string protection ng mga miniature circuit breaker ng Soutya DC sa 210 combiner enclosure. Bumagsak ng 62% ang downtime na nauugnay sa fault, at binayaran ng retrofit ang sarili nito sa loob ng wala pang pitong buwan.

Background ng Customer: Sino ang Kumuha ng DC Protection Upgrade?

Ang kliyente ay isang solar engineering, procurement at construction firm na may in-house operations and maintenance division. Ang headcount ay nasa 120. Ang fleet ay sumasaklaw sa 60 MW sa 340 komersyal na rooftop system at anim na ground-mount arrays sa Arizona, Nevada at southern Utah. Kasama sa mga may-ari ng asset ang mga retail chain, cold storage operator at dalawang municipal utilities.

Ang laki ng fleet ay lumaki ng 40% sa loob ng 18 buwan habang nanatiling flat ang staff ng O&M. Ang mga kasunduan sa serbisyo ay nagtataglay ng 48-oras na palugit ng pagtugon para sa mga pagkakamaling nakakaapekto sa produksyon, na may kalakip na mga parusa sa mga napalampas na bintana.

Anong mga Problema ang Nilikha ng Kasalukuyang Proteksyon ng DC?

Pinoprotektahan ng bawat combiner box ang 12 hanggang 16 na string na may 15 A at 20 A DC fuse. Ang kaayusan na iyon ay nagbunga ng tatlong paulit-ulit na problema.

• Nagtagal ang diagnosis kaysa sa pag-aayos.Walang sinasabi ang pumutok na fuse kung aling string ang sanhi nito. Ibinukod ng mga crew ang buong combiner, pagkatapos ay sinubukan ang mga string nang paisa-isa gamit ang isang clamp meter. Ang ibig sabihin ng oras upang ihiwalay ang isang faulted string ay 74 minuto, at dalawang technician ang kailangan sa bawat tawag.
• Dumami ang spares.Labindalawang fuse SKU ang sumakay sa mga trak upang masakop ang mga rating ng boltahe, mga rating ng ampere at mga uri ng may hawak, sa $26,400 sa taunang paggasta.
• Nakasalansan ang downtime.Ang mga string outage ay nag-alis ng 1,480 MWh ng henerasyon sa buong fleet sa isang taon, na nagkakahalaga ng humigit-kumulang $77,000 sa mga kontratang rate, at nagdulot ng 620 unscheduled truck roll sa $310 bawat isa.

Ang ulan ng yelo sa lugar ng metro ng Phoenix sa isang tagsibol ay gumawa ng 90 fuse failure sa isang linggo. Nagtrabaho ang mga crew sa katapusan ng linggo, at dalawang may-ari ng asset ang naghain ng mga kredito sa serbisyo laban sa window ng pagtugon.

Bakit Pumili ng Soutya DC Miniature Circuit Breaker?

Inihambing ng pangkat ng engineering ang apat na landas. Ang pagsubaybay sa antas ng string kasama ang mga umiiral na piyus ay nagdala ng halaga ng kapital na higit sa $900 bawat combiner. Isinasaad na nalutas ng mga may hawak ng fuse ang diagnosis ngunit pinanatili ang imbentaryo ng fuse at ang downtime. Ang mga molded case DC breaker ay lumampas sa lalim ng mga kasalukuyang enclosure, na nangangahulugan ng mga bagong kahon at bagong mga concrete pad sa mga ground-mount site.

Ang Soutya DC miniature circuit breaker ay tumugma sa enclosure at ang daloy ng trabaho sa apat na puntos:

• Nare-reset ang operasyon na may nakikitang indicator ng biyahe, kaya tinutukoy ng technician ang faulted string sa paningin.
• Isang two-pole DIN rail footprint na bumababa sa kasalukuyang 35 mm na rail nang walang pagbabago sa enclosure.
• Isang DC-specific arc chamber na may mga splitter plate. Ang direktang kasalukuyang ay walang natural na kasalukuyang zero, kaya ang arc extinction ay nakasalalay sa chamber geometry at bilis ng biyahe kaysa sa isang zero crossing.
• A 6 A hanggang 63 A ampere range na sumasaklaw sa buong fleet na may tatlong SKU sa halip na labindalawa.

Sinuri ang mga rating laban sa IEC 60947-2 at ang listahan ng combiner, kabilang ang rating ng boltahe ng DC, kapasidad ng pagsira at pagmamarka ng polarity.

Paano Ipinatupad ang DC MCB Rollout?

Ang proyekto ay tumakbo ng 14 na linggo sa dalawang estado.

1. Fleet audit (mga linggo 1–3).Ang mga tauhan ay nagtala ng mga bilang ng string, open-circuit na boltahe, kasalukuyang tumatakbo, mga sukat ng enclosure at panloob na temperatura ng kapaligiran sa bawat combiner.
2. Pagtutukoy at pagpapatunay ng bench (mga linggo 4–6).Dalawampung unit ang sinubukan sa isang 1.2 MW array na may thermal imaging sa panahon ng peak irradiance, kasama ang trip verification sa mga limitasyon ng DC ng inverter.
3. Pilot sa tatlong site (mga linggo 7–9).Ang mga field crew ay nag-time sa reset procedure at ni-log ang bawat trip event.
4. Two-wave fleet rollout (mga linggo 10–13).Tumakbo ang trabaho sa loob ng nakaiskedyul na mga bintana ng pagpapanatili, kaya walang henerasyon ang nawala sa retrofit.
5. Dokumentasyon at spares (linggo 14).Ang mga single-line na diagram, mga detalye ng torque at label ay na-update, at ang bawat trak ay nakatanggap ng standardized na spares kit.

Ang mahirap na sandali.Dalawang combiners sa piloto ang nabadtrip sa pagitan ng 13:00 at 15:00 sa malinaw na araw. Sinusukat ang string current ng 8.6 A laban sa isang 10 A breaker sa loob ng enclosure na nakaupo sa 68°C internal ambient. Itinulak ng thermal derating sa loob ng kahon ang epektibong kapasidad sa ibaba ng output ng string. Ang pag-aayos ay pinalaki ang mga posisyong iyon sa 16 A breaker at nagdagdag ng 20 mm na puwang ng bentilasyon sa loob ng pinto ng enclosure, pagkatapos nito ay tumakbo ang mga site ng walong linggo nang walang istorbo na biyahe.

Ano ang Inihatid ng Lumipat sa DC MCB sa Mga Numero?

• Hindi nakaiskedyul na mga roll ng trak: 620 hanggang 260 bawat taon, isang 58% na bawas, na nakakatipid ng $111,600 sa gastos sa paggawa at sasakyan.
• Nawalang henerasyon mula sa mga string outage: 1,480 MWh hanggang 562 MWh bawat taon, bumaba ng 62%, bumabawi ng humigit-kumulang $47,800 sa kinontratang kita.
• Ang ibig sabihin ng oras upang ihiwalay ang isang faulted string: 74 minuto hanggang 22 minuto, pababa ng 70%.
• Taunang gastos sa bahagi ng proteksyon: $26,400 hanggang $17,400, bumaba ng 34%.
• Kabuuang natukoy na mga matitipid: $187,000 bawat taon laban sa isang gastos sa pag-retrofit na malapit sa $96,000, isang payback sa ilalim ng pitong buwan.

Nagbago rin ang profile ng kaligtasan ng crew. Ang pagpapalit ng fuse sa ilalim ng load ay nawala mula sa karaniwang pamamaraan, at ang DC-rated na pagtuturo sa trabaho para sa isang string fault ay isa na ngayong lockout, isang visual check at isang pag-reset.

Ano ang Sinasabi ng Kliyente sa Proyekto?

"Ang isang string fault ay nangangahulugang dalawang technician, isang fuse kit at halos isang hapon," sabi ng direktor ng O&M. "Ngayon, binuksan ng isang technician ang enclosure, binabasa ang tripped breaker, inaayos ang string at ni-reset ito. Ang mga callout sa hapon ay bumaba ng kalahati sa loob ng unang buwan."

Idinagdag ng pinuno ng engineering: "Ang pag-audit ay ang bahagi na mahalaga. Ang pagpapalaki ng mga breaker upang ma-enclosure ang paligid sa halip na ang kasalukuyang string ng nameplate ang nagpapanatili sa mga istorbo na biyahe."

Ano ang Matututuhan ng Iba pang EPC at Mga May-ari ng Asset Mula sa Proyektong Ito?

• Sukat para sa kahon, hindi sa datasheet.Ang panloob na temperatura ng kapaligiran sa isang rooftop enclosure ay maaaring umupo ng 25°C sa itaas ng hangin sa labas at mababawasan ang isang breaker na mas mababa sa rating ng nameplate nito.
• Pilot sa pinakamainit, pinakamataas na-irradiance site.Itinatago ng isang pagsubok sa cool-weather ang thermal behavior na lumilikha ng mga istorbo na biyahe sa Hulyo.
• Tratuhin ang oras ng diagnosis bilang pangunahing pagtitipid.Ang mga kapalit na bahagi ay naghatid ng ikatlong bahagi ng mga matitipid; mas mabilis na lokasyon ng pagkakamali ang naghatid ng iba.
• Pagninilay.Sisimulan ng koponan ang pag-audit bago ang panahon ng granizo at makikipag-ayos ng pre-assembled retrofit kit sa supplier ng enclosure, isang pagbabago na nagkakahalaga ng $12 bawat enclosure sa installation labor.

Mga sanggunian

• IEC 60947-2:2019, Low-voltage switchgear at controlgear — Bahagi 2: Circuit-breakers.webstore.iec.ch/publication/62482
• UL 1699B:2018, Photovoltaic (PV) DC Arc-Fault Circuit Protection.shopulstandards.com/ProductDetail.aspx?productId=UL1699B
• Simulation Study sa Arc Motion Process ng DC Miniature Circuit Breaker.doi.org/10.1063/5.0174184

Magpadala ng Inquiry

Ang mga pagtutukoy at mga rating ng ampere para sa miniature circuit breaker ng Soutya DC ay available saDC miniature circuit breakerpahina ng produkto.