Nola 690V AC-ko konbinazio-kutxa 4 In 1 Out Eguzki-plantaren AC-alboko akatsak % 78 moztu ditu

Europako hegoaldeko eskala komertzialeko eguzki-aktiboen operadore batek 85 MW-ko PV potentzia kudeatzen du hamabi gunetan. Gune bakoitzak potentzia handiko kate inbertsoreak erabiltzen ditu 690 V AC ateratzen dutenak. Berritu baino lehen, lau inbertsoreen eta transformadorearen arteko korronte alboko konexioa zen planta osoko hutsegiterik jasaten duen puntua. Soutya 690V AC Combiner Box 4 In 1 Out-arekin berritu ondoren, operadoreak AC-eko matxuren geldialdi-denbora % 78 murriztu zuen sei hilabetetan.

Zein zen bezeroaren aurrekariak eta egoera operatiboa?

Konpainiak 2017 eta 2020 artean eraikitako 5 MW eta 10 MW bitarteko fotovoltaikoko hainbat zentral ustiatzen ditu. Zentral bakoitzean, lau inbertsore taldeek 690 V AC hornitzen dituzte, lotune-kaxa eta banakako kommutagailuen bidez, tentsio ertaineko transformadore batean sartu aurretik.

Kableatu zaharrak eta integratuta ez dauden babes-ekipoak fidagarritasun arazo bihurtu ziren. Lantegietan O&M talde txiki bat zegoen, eta AC-ko arazo bat diagnostikatzeko batez besteko denbora egun erdia baino handiagoa zen. Eskualdea elikadura-tarifa-leiho laburretara joan zenez, jabeak erabilgarritasun handiagoa eta zerbitzu-kostu txikiagoa behar zuen kilowatt-orduko.

Zerk egin zuen zehazki beren AC alboko kableatuak behin eta berriz botila-lepo bat?

Berrikuntza egin baino lehen, inbertsore-irteera bakoitza 690 V-ko katearen juntura-kutxa generiko batera zihoan, kaxa moldedun etengailuekin, bolt-on dauden etengailuekin eta borne-blokeekin. Kutxa hauek ez zuten fase-tarte berdina edo bero xahutze egokia ematen. Akatsak hiru forma nagusitan gertatu dira:

• 690 V-ko elikagailuetako terminal solteek gainberotzea eta etenaldi etenaldiak eragin zituzten.
• Atxilogailuak 2 motako koordinazio egokirik gabe muntatu ziren, beraz, tximistak eragindako iragankorrek bi aldiz kaltetu zituzten inbertsorearen potentzia-etapak urtebetean.
• Inbertsore bateko mantentze-lanak itxitura bizi bat ireki behar zuenez, langileek lau inbertsoreen talde osoa itxi behar izan zuten, eta 920 dolar inguruko sorkuntza-galerak sortu zituzten planta bakoitzeko orduko.

AC alboko hutsegite horien urteko guztizko kostua (konponketa-materialak, eskulana eta diru-sarrera galduak barne) 23.000 $-koa izan zen 10 MW gune bakoitzeko.

Zergatik aukeratu Soutya 690V AC Combiner Box 4 In 1 Out?

Operadoreak hiru alternatiba berrikusi zituen: tokiko panelen fabrikatzaile baten AC banaketa-plaka estandarrak, deskonexio fusible komertzialak eta Soutya kutxa. Panel eraikitzaileak ezin izan zuen IEC 61643-11 arauak eskatzen dituen 2 motako 2 motako babes-babesaren probak gainditu zituen 690 V AC-ko koadrorik eman. Deskonexio fusionatuek ez zuten zirkuitulaburra koordinazio egokirik beherako transformadorearekin.

Soutya 690V AC Combiner Box 4 In 1 Out lehendik dagoen topologia elektrikoarekin bat dator zehazki. 690 V AC lau sarrera batzen ditu babestutako irteera batean, lau sarrerako etengailuekin eta irteera bakarreko etengailu batekin. Sorturen babeserako gailu integratua IEC 61643-11 arauaren arabera baloratu da, eta itxituraren diseinuak kableatzeko eta zuzeneko busbarrentzako konpartimentu bereiziak eskaintzen ditu. Horrek beharrezko aztarna % 60 baino gehiago murriztu zuen aurreko konmutagailuarekin alderatuta.

Nola zabaldu zen irtenbidea hainbat gunetan?

Instalazio-proiektua hiru fasetan garatu zen lau hilabetetan. Taldeak matxura-historia handiena duen planta hautatu zuen gune pilotu gisa.

Urrats nagusiak hauek izan ziren:

1. Lau inbertsore talde baten AC aldea kendu eta lehendik zegoen itxitura kendu.
2. Soutya kutxa transformadorearen ondoan dagoen unistrut marko batean muntatu zuen.
3. Inbertsoreetatik 185 mm²-ko lau kobre kable amaituta eta transformadorerako 300 mm²-ko kable bat.
4. Sarrerako etengailuaren kalifikazioak konfiguratu ditu inbertsorearen irteerako babesarekin bat etortzeko eta SPD 690 V AC sistemako tentsioan ezarri.
5. Monitorizazio-irteera RS485-ra enkargatu eta bidaia-atalaseak SCADA plantaren aurka egiaztatu zituen.

Zailtasun tipiko bat lau inbertsoreen irteera-kableek luzera desberdinak zituzten eta erretilu-ibilbide ezberdinetan zeudela zen. Horrek apur bat desorekaturiko linearen inpedantziak eragin zituen. Irtenbidea talde bakoitzaren barruan busbar berdinketa-loturak instalatzea eta kableen luzerak moztea zen; terminaleko tenperatura uniforme mantendu zen karga osoko funtzionamendu egun baten ondoren.

Zein emaitza neurgarri lortu zituen landareak?

Lehen instalazioa egin eta sei hilabetera, operadoreak gune pilotua bere errendimendu historikoarekin alderatu zuen:

• AC-ko matxuren maiztasuna urtean hamabi gorabeheratik hiru baino gutxiagora jaitsi zen, %75eko murrizketa.
• 690 V AC matxurengatik aurreikusi gabeko geldialdi-denbora % 78 jaitsi zen, urtero karga osoko funtzionamenduko 11,5 ordu gehiago suposatzen baitu inbertsore talde bakoitzeko.
• AC alboko hutsegitearen urteko kostua, produkzio galdua barne, 21.000 $-tik 5.500 $-ra jaitsi zen 10 MW-ko planta bakoitzeko.
• Inbertsore-talde bakoitzaren instalazio-denbora bi egun osotik lau ordura jaitsi zen, eta 1.600 dolar aurreztu ziren gune bakoitzeko eskulanean.
• Mantentze-lanetarako inbertsore bakarra isolatzeak jada ez du talde osoa itzaltzea eskatzen; taldea sarean egoten da edukiera %75ean.

Zer dio lantegiko arduradunak?

Operadorearen plantako ingeniaritza-zuzendariak efektua deskribatu zuen: "Soutya 690V AC konbinagailu-kutxak 690 voltiotan izan genituen akats termiko eta tentsiorik larrienak ezabatu zituen. Hamabi hilabetetan, ez dugu elikadura terminal bat berriro estutu, eta inbertsore bakar bat isolatu dezakegu bloke osorako ekoizpena gelditu gabe. Aldaketa horrek bere kabuz ordaindu zuen proiektu honetan".

Zer ikas dezakete beste industria- eta eguzki-operadoreek berritze honetatik?

Kasu honek hainbat ikasgai erakusten ditu, jatorrizko landarera mugatu gabe.

• AC alboko babesak DC alboko kateen babesaren zehaztapen bera merezi du. IEC 61643-11 2 motako probatutako SPDak eta IEC 62548 array diseinu-praktikak AC irteeran islatu behar dira.
• 4-in-1-out konbinagailu kutxa osoa instalazio-lana eta akatsak aurkitzeko denbora murrizten du, espazio fisikoa finkatuta dagoen berritze-plantetan.
• Kutxa bat aukeratu aurretik, ikuskatu kableen luzerak, isolamendua eta erretiluen bideratzea; blokeo-inpedantzia berdinak hotspot arriskua murriztuko du.

Operadoreak proiektua errepikatuko balu, ordezko kutxa bat eskatuko luke hasierako lotean eta abian jartzean irudi termikoen azterketak egingo lituzke, eskaneatu horiek terminaleko azken egiaztapenak eta trazagarriak egiten baitzituzten. Geroztik konpainiak 690V AC konbinatzaile kutxa bera aplikatu du bere 10 MW-ko zentral zaharretan eta erabilgarritasun-hobekuntza bera espero du 85 MW-ko zorro osoan.

Industria erreferentziak:

• IEC 62548:2016 Fotovoltaikoak (PV) multzoak — Diseinu-eskakizunak. (Iturria: https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• IEC 61643-11:2011 Behe-tentsioko gorakada babesteko gailuak — 11. zatia: tentsio baxuko potentzia-sistemetara konektatuta dauden SPDak. (Iturria: https://webstore.iec.ch/publication/61643-11)