Cách một trang trại năng lượng mặt trời thương mại giảm 25% thời gian lắp đặt với Hộp kết hợp 1000V DC Loại MCB 3 trong 1 ra

Bối cảnh khách hàng

Một nhà điều hành trang trại năng lượng mặt trời thương mại ở California quản lý hệ thống lắp đặt trên mặt đất có công suất 5 MW với hơn 15.000 tấm PV. Công ty chuyên về các dự án năng lượng mặt trời quy mô tiện ích và vận hành 12 địa điểm trên khắp Tây Nam Hoa Kỳ. Để đáp ứng các mục tiêu mở rộng mạnh mẽ, nhóm kỹ thuật đã tìm cách đơn giản hóa hệ thống dây điện tại hiện trường và giảm chi phí linh kiện mà không ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống.

Khách hàng phải đối mặt với những thách thức gì với thiết lập Bộ kết hợp hiện tại của họ?

, mỗi chuỗi gồm 20 bảng (định mức ở 1000V DC) được kết nối với một hộp kết hợp dựa trên cầu chì riêng biệt. Cách tiếp cận này yêu cầu nhiều vỏ bọc, hệ thống cáp rộng rãi và thay thế cầu chì thường xuyên do những chuyến đi phiền toái. Thiết lập ban đầu sử dụng 3 hộp kết hợp riêng lẻ cho mỗi mảng 60 bảng, chiếm không gian giá trị có giá trị và tạo ra các vấn đề quản lý dây phức tạp. Các đội bảo trì đã dành trung bình 2 giờ mỗi tuần để thay thế các cầu chì bị nổ trên khắp cơ sở. Các vỏ bọc riêng biệt làm tăng nguy cơ xảy ra lỗi nối dây trong quá trình lắp đặt.

Tại sao họ lại chọn Hộp kết hợp DC 1000V loại 3 trong 1 ra MCB?

Sau khi đánh giá các tùy chọn dựa trên cầu chì và MCB từ ba nhà cung cấp, nhóm đã chọn Bộ kết hợp DC Soutya 1000V Loại 3 trong 1 ra MCB vì ba lý do chính:

• Bảo vệ MCB tích hợp:Bộ ngắt mạch thu nhỏ tích hợp giúp loại bỏ sự cần thiết của các giá đỡ cầu chì riêng biệt và giảm thiểu sự vấp ngã phiền toái.
• Thiết kế 3 trong 1 tiết kiệm không gian:Việc kết hợp ba dây vào một thùng loa giúp giảm 66% số lượng hộp kết hợp, giải phóng không gian giá đỡ cho các bảng bổ sung.
• Hệ thống dây điện đơn giản:Đầu ra MCB có dây sẵn cho phép kết nối plug-and-play với biến tần, giảm thời gian cài đặt và tỷ lệ lỗi.

Quyết định được đưa ra sau khi phân tích chi phí song song cho thấy tổng chi phí lắp đặt thấp hơn 15% so với phương pháp dựa trên cầu chì trước đây, nhờ giảm chi phí lao động và bao vây.

Việc thực hiện được thực hiện như thế nào?

Dự án kéo dài 4 tuần, trang bị thêm 200 địa điểm tổ hợp trên toàn khu vực. Các bước chính bao gồm:

1. Kiểm tra trang web:Đã xác định tất cả các chuỗi cần chuyển đổi từ cầu chì sang bảo vệ MCB.
2. Lắp đặt và nối dây:Loại bỏ các thùng cũ và lắp đặt các hộp 3 trong 1 mới. Mỗi hộp chấp nhận ba đầu vào dương và ba đầu vào âm từ dây năng lượng mặt trời.
3. Kết nối biến tần:Đầu ra duy nhất từ ​​mỗi hộp được nối tới bảng kết hợp biến tần bằng cáp nối sẵn.
4. Kiểm tra:Đã xác minh tính liên tục, điện trở cách điện và cài đặt ngắt MCB (được định mức ở mức 16A trên mỗi chuỗi) khi có tải.

Một thách thức là việc điều chỉnh dây cáp hiện có cho phù hợp với các đầu vào của hộp mới. Nhóm đã giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các đầu nối MC4 có thể cài đặt tại hiện trường, chuẩn hóa tất cả các kết nối trong vòng một tuần.

Những kết quả có thể định lượng được đã đạt được?

Sau khi triển khai đầy đủ trong hơn 6 tháng hoạt động, chúng tôi đã đo được những cải tiến sau:

• Giảm 25% thời gian cài đặt cho mỗi mảng(trung bình từ 4 giờ đến 3 giờ).
• Chi phí thành phần và nhân công thấp hơn 15%trên mỗi vị trí tổ hợp, tiết kiệm tổng cộng 12.000 USD.
• Chú thích bảo trì ít hơn 50%do những chuyến đi phiền toái (từ 8 chuyến mỗi tháng xuống còn 4 chuyến).
• Tăng 10% thời gian hoạt động của hệ thốngvì việc đặt lại MCB nhanh hơn việc thay cầu chì.

Thiết kế hợp lý cũng cho phép nhà điều hành bổ sung thêm 5% tấm pin trên mỗi mẫu Anh, cải thiện việc sử dụng đất.

Khách hàng đã nói gì?

"Hộp kết hợp MCB 3 trong 1 đã đơn giản hóa hệ thống dây điện mảng của chúng tôi. Giờ đây, chúng tôi hoàn thành việc lắp đặt trong thời gian ngắn hơn và nhóm bảo trì của chúng tôi dành ít thời gian hơn cho các vấn đề liên quan đến cầu chì. Đây là một bản nâng cấp chắc chắn cho bất kỳ dự án năng lượng mặt trời từ quy mô vừa đến lớn nào." — Giám đốc dự án, Nhà điều hành trang trại năng lượng mặt trời

Dự án này đã tiết lộ những bài học gì?

Những người lắp đặt năng lượng mặt trời khác có thể được hưởng lợi từ những hiểu biết này:

• Tiêu chuẩn hóa bảo vệ MCB:MCB cung cấp khả năng bảo vệ quá dòng có thể đặt lại và đáng tin cậy hơn cầu chì trong môi trường có độ rung cao.
• Giảm số lượng bao vây:Hộp kết hợp nhiều chuỗi cắt giảm chi phí vật liệu và nhân công đồng thời đơn giản hóa việc mở rộng trong tương lai.
• Kế hoạch tương thích đầu nối:Đảm bảo có sẵn các đầu nối có thể cài đặt tại hiện trường để tránh sự chậm trễ khi trang bị thêm các hệ thống hiện có.

Nếu bắt đầu lại, nhóm lẽ ra đã chỉ định hộp MCB 3 trong 1 ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu để tránh chi phí trang bị thêm.

Tài liệu tham khảo ngành

• Mảng quang điện (PV) IEC 62548:2016 - Yêu cầu thiết kế. (Nguồn:https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G, Mou X. Nghiên cứu sự phối hợp giữa MCB và RCBO trong hệ thống phân phối điện hạ áp.Kỹ thuật điện, 2022, 104(3): 1823-1835.