چگونه یک مزرعه خورشیدی تجاری زمان نصب را با 1000 ولت DC Combiner Box 3 In 1 Out Type MCB 25% کاهش داد

پیشینه مشتری

یک اپراتور مزرعه خورشیدی تجاری در کالیفرنیا یک نصب 5 مگاواتی روی زمین با بیش از 15000 پنل PV را مدیریت می کند. این شرکت در پروژه های خورشیدی در مقیاس کاربردی تخصص دارد و 12 سایت را در سراسر جنوب غربی ایالات متحده اداره می کند. برای دستیابی به اهداف توسعه تهاجمی، تیم مهندسی به دنبال راه‌هایی برای ساده‌سازی سیم‌کشی میدانی و کاهش هزینه‌های قطعات بدون به خطر انداختن قابلیت اطمینان سیستم بودند.

مشتری با راه اندازی کمباینر موجود خود با چه چالش هایی مواجه بود؟

هر رشته از 20 پنل (با ولتاژ 1000 ولت DC) به یک جعبه ترکیبی مبتنی بر فیوز جداگانه متصل شد. این رویکرد به محفظه های متعدد، کابل کشی گسترده و تعویض مکرر فیوز به دلیل سفرهای مزاحم نیاز داشت. راه‌اندازی اولیه از 3 جعبه ترکیب‌کننده مجزا در هر آرایه 60 صفحه‌ای استفاده می‌کرد که فضای با ارزش قفسه را اشغال می‌کرد و مسائل پیچیده مدیریت سیم را ایجاد می‌کرد. خدمه تعمیر و نگهداری به طور متوسط ​​2 ساعت در هفته را صرف تعویض فیوزهای سوخته در سراسر سایت می کنند، محفظه های جداگانه خطر خطاهای سیم کشی را در هنگام نصب افزایش می دهد.

چرا آنها 1000 ولت DC Combiner Box 3 In 1 Out MCB را انتخاب کردند؟

پس از ارزیابی گزینه های مبتنی بر فیوز و مبتنی بر MCB از سه تامین کننده، تیم Soutya 1000V DC Combiner Box 3 In 1 Out MCB Type را به سه دلیل کلیدی انتخاب کرد:

• حفاظت یکپارچه MCB:قطع کننده مدار مینیاتوری تعبیه شده نیاز به نگهدارنده فیوز مجزا را بی نیاز می کند و از خاموش شدن مزاحم می کاهد.
• طراحی 3 در 1 صرفه جویی در فضا:ترکیب سه رشته در یک محفظه تعداد جعبه های ترکیب کننده را تا 66 درصد کاهش داد و فضای رک را برای پانل های اضافی آزاد کرد.
• سیم کشی ساده شده:خروجی‌های MCB از قبل سیم‌کشی شده، امکان اتصال plug-and-play به اینورتر، کاهش زمان نصب و نرخ خطا را فراهم می‌کنند.

این تصمیم پس از آن اتخاذ شد که تجزیه و تحلیل هزینه جانبی نشان داد که هزینه کل نصب شده 15٪ کمتر از رویکرد مبتنی بر فیوز قبلی، ناشی از کاهش هزینه های کار و محوطه است.

اجرا چگونه انجام شد؟

این پروژه 4 هفته به طول انجامید و 200 مکان ترکیب کننده در سراسر سایت مقاوم سازی شد. مراحل کلیدی شامل:

1. ممیزی سایت:تمام رشته هایی که نیاز به تبدیل از فیوز به حفاظت MCB دارند را شناسایی کرد.
2. نصب و سیم کشی:محفظه های قدیمی را برداشت و جعبه های 3 در 1 جدید را نصب کرد. هر جعبه سه ورودی مثبت و سه ورودی منفی از رشته های خورشیدی می پذیرد.
3. اتصال اینورتر:خروجی واحد از هر جعبه با استفاده از کابل های از پیش پایانه شده به پانل ترکیب کننده اینورتر متصل شد.
4. تست کردن:تداوم تأیید شده، مقاومت عایق، و تنظیمات سفر MCB (در هر رشته 16 آمپر) تحت بار.

یکی از چالش‌ها تطبیق کابل‌های رشته‌ای موجود با پایانه‌های ورودی جعبه جدید بود. این تیم با استفاده از کانکتورهای MC4 قابل نصب در میدان حل شد و همه اتصالات را ظرف یک هفته استاندارد کرد.

چه نتایج قابل سنجشی به دست آمد؟

پس از استقرار کامل در طی 6 ماه عملیات، پیشرفت‌های زیر اندازه‌گیری شد:

• کاهش 25 درصدی زمان نصب در هر آرایه(به طور متوسط ​​از 4 ساعت تا 3 ساعت).
• 15٪ هزینه قطعات و نیروی کار کمتردر هر مکان ترکیب کننده، به طور کلی 12000 دلار صرفه جویی می شود.
• 50٪ موارد تعمیر و نگهداری کمتربه دلیل سفرهای مزاحم (از 8 سفر در ماه به 4 سفر).
• افزایش 10 درصدی در آپتایم سیستمزیرا ریست MCB سریعتر از تعویض فیوز است.

طراحی ساده همچنین به اپراتور اجازه می دهد تا 5٪ پانل های بیشتری در هر هکتار اضافه کند و بهره برداری از زمین را بهبود بخشد.

مشتری چه گفت؟

"جعبه ترکیبی 3 در 1 MCB سیم کشی آرایه ما را ساده کرد. ما اکنون نصب را در زمان کمتری تکمیل می کنیم، و تیم تعمیر و نگهداری ما ساعت های بسیار کمتری را صرف مسائل مربوط به فیوز می کند. این یک ارتقای قوی برای هر پروژه خورشیدی متوسط ​​به بزرگ است." - مدیر پروژه، اپراتور مزرعه خورشیدی

این پروژه چه درس هایی را نشان داد؟

سایر نصاب های خورشیدی می توانند از این بینش بهره مند شوند:

• استاندارد کردن حفاظت MCB:MCB ها حفاظت از جریان اضافه قابل تنظیم مجدد را ارائه می دهند و از فیوزها در محیط های با لرزش بالا قابل اطمینان تر هستند.
• کاهش تعداد محوطه:جعبه های ترکیب کننده چند رشته ای هزینه های مواد و نیروی کار را کاهش می دهند و در عین حال توسعه های آینده را ساده می کنند.
• برنامه برای سازگاری رابط:اطمینان حاصل کنید که کانکتورهای قابل نصب در میدان در دسترس هستند تا از تأخیر در هنگام مقاوم‌سازی سیستم‌های موجود جلوگیری شود.

اگر از نو شروع می شد، تیم جعبه MCB 3 در 1 را از مرحله طراحی اولیه مشخص می کرد تا از هزینه های مقاوم سازی جلوگیری شود.

مراجع صنعت

• IEC 62548:2016 آرایه های فتوولتائیک (PV) — الزامات طراحی. (منبع:https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G، Mou X. مطالعه در مورد هماهنگی بین MCB و RCBO در سیستم های توزیع برق ولتاژ پایین.مهندسی برق، 2022، 104(3): 1823-1835.