कमर्शियल पीव्ही इंस्टॉलर DC AFCI कंबाईनर बॉक्ससह आर्क-फॉल्ट डाउनटाइम 85% कसा कमी करतो

ग्राहक पार्श्वभूमी

प्रादेशिक व्यावसायिक सौर EPC कंपनी, ऍरिझोना स्थित, गोदामे आणि वितरण केंद्रांसाठी रूफटॉप आणि ग्राउंड-माउंट PV प्रणालींमध्ये माहिर आहे. 500 kW ते 3 MW पर्यंतच्या ठराविक प्रकल्पांसह, कंपनी दरवर्षी अंदाजे 25 MW स्थापित करते. त्यांचे क्लायंट लॉजिस्टिक ऑपरेटर आणि कोल्ड-स्टोरेज प्रदाते आहेत ज्यांना कमीतकमी उर्जा व्यत्ययांसह विश्वासार्ह सौर मालमत्ता आवश्यक आहे.

मानक कंबाईनर बॉक्सेस आणि इन्व्हर्टर-लेव्हल AFCI सह आव्हाने

वर्षानुवर्षे, इंस्टॉलर फक्त फ्यूज आणि डीसी डिस्कनेक्ट असलेले मानक DC कंबाईनर बॉक्स वापरत होते. आर्क फॉल्ट संरक्षण इन्व्हर्टर स्तरावर हाताळले गेले, परंतु यामुळे दोन आवर्ती समस्या निर्माण झाल्या. प्रथम, इन्व्हर्टर-लेव्हल डिटेक्शन कोणत्या स्ट्रिंग किंवा कंबाईनर बॉक्समध्ये दोष आहे हे वेगळे करू शकले नाही, ज्यामुळे क्रूला छतावरील प्रत्येक कनेक्टर तपासण्यास भाग पाडले. दुसरे, ग्रिड स्विचिंग आणि इन्व्हर्टर स्टार्टअप दरम्यान इन्व्हर्टरने खोट्या ट्रिप तयार केल्या, संपूर्ण ॲरे बंद केले.

सर्वात गंभीर घटनेत कंबाईनर बॉक्समध्ये एक सैल कनेक्टर समाविष्ट आहे ज्यामुळे मालिका आर्क फॉल्ट तयार झाला. थर्मल तपासणीने तो पकडण्यापूर्वी अनेक आठवडे कंस धुमसत होता. त्या घटनेमुळे आग लागली आणि सहा-आकडी दायित्व दावा सुरू झाला. EPC कार्यसंघाला माहित होते की त्यांना स्त्रोताच्या जवळ आर्क फॉल्ट संरक्षणाची आवश्यकता आहे, परंतु विद्यमान कंबाईनर बॉक्सेसवर बाह्य AFCI मॉड्यूल्सचे रीट्रोफिटिंग करणे महाग आणि क्लिष्ट होते. प्रत्येक मॉड्यूलला स्वतंत्र वायरिंग, संलग्नक आणि इन्व्हर्टरसह समन्वय आवश्यक आहे.

सौत्या 12-इन-1-आउट DC AFCI कॉम्बाइनर बॉक्स का?

कंपनीने तीन पर्यायांचे मूल्यमापन केले: केवळ इन्व्हर्टर-स्तरीय AFCI सह सुरू ठेवणे, बाह्य AFCI मॉड्यूल जोडणे किंवा एकात्मिक DC AFCI कॉम्बाइनर बॉक्सवर स्विच करणे. बाह्य मॉड्यूलने UL 1699B आवश्यकता पूर्ण केल्या परंतु प्रति कंबाईनर $2,000 पेक्षा जास्त जोडले आणि प्रति युनिट अनेक तासांनी स्थापना वाढवली. एकात्मिक Soutya बॉक्समध्ये 12 स्ट्रिंग इनपुट्स, प्रति-स्ट्रिंग आर्क फॉल्ट डिटेक्शन, ओव्हरकरंट संरक्षण, आणि एका एन्क्लोजरमध्ये एक सर्ज प्रोटेक्टिव्ह डिव्हाइस एकत्रित केले आहे. हे UL 1699B मध्ये सूचीबद्ध केले गेले होते आणि 600 VDC आणि 1200 VDC सिस्टम व्होल्टेज हाताळण्यासाठी डिझाइन केले होते, जे कंपनीच्या मानक प्रकल्प वैशिष्ट्यांशी जुळते.

निर्णय प्रतिष्ठापन अर्थशास्त्र आणि प्रणाली विश्वसनीयता खाली आला. Soutya बॉक्ससह, क्रूला फक्त युनिट माउंट करणे, स्ट्रिंग लीड्स जोडणे आणि AFCI थ्रेशोल्ड पॅरामीटर्स सेट करणे आवश्यक होते. कोणतेही बाह्य मॉड्यूल किंवा अतिरिक्त संलग्नक आवश्यक नव्हते. एकात्मिक डिझाइनमुळे टर्मिनेशन पॉइंट्सची संख्या देखील कमी झाली, ज्यामुळे भविष्यातील चाप दोषांचा धोका कमी झाला. 1.2 मेगावॅट रूफटॉप प्रकल्पावरील फील्ड चाचणीने अभियांत्रिकी संघाला खात्री दिली की उत्पादन वास्तविक परिस्थितीत कार्य करेल.

अंमलबजावणी प्रक्रिया

पायलट प्रोजेक्ट हा रेफ्रिजरेटेड वितरण केंद्रावर 1.2 मेगावॅटचा रूफटॉप ॲरे होता. स्थापना दोन आठवड्यांत झाली, 24 Soutya DC AFCI कंबाईनर बॉक्स संपूर्ण छतावर वितरीत केले गेले. प्रत्येक बॉक्समध्ये मध्यवर्ती इन्व्हर्टरला एक आउटपुट फीडसह 12 तार एकत्र केले जातात.

• साइटची तयारी आणि माउंटिंग: बाहेरील भिंतीजवळ पूर्व-स्थापित स्ट्रट रॅकवर कंबाईनर बॉक्स बसवले होते. ॲरेमधून डीसी वायरिंग ग्रंथींमध्ये खेचले गेले आणि इनपुट टर्मिनल्सवर समाप्त केले गेले.
• AFCI कॉन्फिगरेशन: इंस्टॉलर अंगभूत डीआयपी स्विचेस आणि व्होल्टेज मीटर वापरून प्रत्येक चॅनेलच्या आर्क फॉल्ट डिटेक्शन थ्रेशोल्ड सेट करतो. सेल्फ-टेस्ट फंक्शनने सर्व 12 इनपुट्सवरील आर्क डिटेक्शन सर्किटला उपद्रव बंद न करता सत्यापित केले.
• इन्व्हर्टर सह समन्वय: प्रत्येक कंबाईनर बॉक्सचे आउटपुट इन्व्हर्टरच्या DC बसला जोडलेले होते. AFCI ट्रिप सिग्नल इन्व्हर्टरच्या रिमोट स्टॉप इनपुटला वायर्ड केले गेले होते, ज्यामुळे इन्व्हर्टर 0.5 सेकंदांच्या आत बिघाड झाल्याची खात्री होते - UL 1699B मधील 2-सेकंद आवश्यकतेपेक्षा दुप्पट.
• कमिशनिंग: उत्साही झाल्यानंतर, क्रूने कॅलिब्रेटेड आर्क जनरेटर वापरून मॅन्युअल आर्क फॉल्ट सिम्युलेशनची मालिका केली. सर्व 24 बॉक्सेसने आर्क्स शोधले आणि ट्रिप सिग्नल योग्यरित्या रिले केले.

एएफसीआय ट्रिप सिग्नलला जुन्या इन्व्हर्टर मॉडेलसह एकत्रित करणे ही एकमेव कठीण पायरी आहे ज्यामध्ये समर्पित शटडाउन इनपुट नाही. टीमने ट्रिप रिलेला इन्व्हर्टरच्या DC डिस्कनेक्ट स्विच कंट्रोलरला वायरिंग करून याचे निराकरण केले, एक बदल ज्यासाठी प्रति इन्व्हर्टर 30 मिनिटे लागतात. हा एक-वेळचा अभियांत्रिकी बदल होता आणि त्याचा उर्वरित स्थापनेवर परिणाम झाला नाही.

परिमाणवाचक परिणाम

संपूर्ण वर्षाच्या ऑपरेशननंतर, कंपनीच्या मागील कंबाईनर बॉक्स डिझाइनच्या तुलनेत पायलट सिस्टमने मोजता येण्याजोग्या सुधारणा केल्या.

• आर्क-फॉल्ट-संबंधित डाउनटाइम 85% घसरला- प्रति तिमाही सरासरी 12 तासांपासून ते 2 तासांपेक्षा कमी. केवळ इन्व्हर्टर स्टार्टअपमधून खोट्या सहलींचे उच्चाटन केल्याने प्रति तिमाही 8 तासांचा डाउनटाइम वाचला.
• दोन वास्तविक चाप दोष आढळले आणि वेगळे केले गेले– एक गंजलेल्या MC4 कनेक्टरमुळे आणि एक सैल टर्मिनल स्क्रूमुळे. दोन्ही घटना थर्मल नुकसान होण्यापूर्वी पकडल्या गेल्या, संभाव्य दुरुस्ती आणि दायित्व खर्चामध्ये अंदाजे $50,000 रोखले.
• खोट्या सहलीचा दर प्रति वर्ष ५ वरून १ वर घसरला. एकल खोटी ट्रिप असामान्य युटिलिटी ग्रिड व्होल्टेज इव्हेंट दरम्यान आली आणि रीसेटला 10 मिनिटे लागली.
• प्रति कम्बाइनर बॉक्सची स्थापना वेळ 40% कमी झाली- 4 तासांपासून ते 2.5 तासांपर्यंत - कारण क्रूला यापुढे स्वतंत्र AFCI उपकरणे आणि जंक्शन बॉक्स स्थापित करावे लागणार नाहीत.

क्लायंटने त्यांच्या पुढील तीन प्रकल्पांवर समान कंबाईनर बॉक्स डिझाइनच्या रोलआउटला मान्यता दिली, एकूण क्षमता 4 मेगावॅट.

ग्राहक प्रशंसापत्र

"Soutya AFCI कॉम्बाइनर बॉक्सने आमच्या डिझाईन्समधील जटिलतेचा एक स्तर काढून टाकला. त्यात एक चाप दोष आढळला जो इन्व्हर्टरने कधीही पाहिला नाही आणि चालू करणे सोपे होते. आम्ही आमच्या सर्व व्यावसायिक प्रतिष्ठानांसाठी या बॉक्सचे मानकीकरण केले आहे." - वरिष्ठ विद्युत अभियंता

धडे आणि शिफारसी

• आर्क फॉल्ट संरक्षण कंबाईनर स्तरावर आहे, इन्व्हर्टरवर नाही.कॉम्बिनर बॉक्स हे सिरीज आर्क फॉल्ट्ससाठी सर्वात जास्त जोखीम असलेले जंक्शन पॉइंट आहेत कारण एका लहान संलग्नक मध्ये अनेक समाप्ती आहेत. तेथे शोध लागू करणे जलद प्रतिसाद आणि चांगले समस्यानिवारण प्रदान करते.
• एकात्मिक AFCI एकूण प्रणाली खर्च कमी करते.जरी Soutya बॉक्सची किंमत मानक कॉम्बाइनर बॉक्सपेक्षा 30% जास्त असली तरी, बाह्य AFCI मॉड्यूल्स काढून टाकणे आणि कमी स्थापना श्रम यामुळे प्रति बॉक्स अंदाजे $1,000 ची निव्वळ बचत होते. 20 बॉक्सेससह 1 मेगावॅटच्या प्रकल्पासाठी, म्हणजे $20,000 बचत.
• कमिशनिंग आणि स्व-चाचणी गंभीर आहेत.ॲरेला ऊर्जा देण्यापूर्वी AFCI वर्तन तपासा. तसेच, UL 1699B आणि NEC 690.12 आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी शटडाउन पुरेसे आहे याची खात्री करण्यासाठी इन्व्हर्टरसह ट्रिप लॉजिक समन्वयित करा.
• प्रकल्पाला पुन्हा भेट दिल्यास, टीम AFCI स्थितीचे दूरस्थ निरीक्षण जोडेल.ते आणखी जलद फॉल्ट लोकॅलायझेशन सक्षम करेल आणि तंत्रज्ञांना अनावश्यकपणे छतावर चढण्यापासून प्रतिबंधित करेल.

संदर्भ

• UL 1699B:2018 फोटोव्होल्टेइक (PV) DC आर्क-फॉल्ट सर्किट संरक्षण
• IEC 62548:2016 फोटोव्होल्टेइक (PV) ॲरे — डिझाइन आवश्यकता
• NEC 690.12 इमारतींवरील पीव्ही सिस्टम्सचे रॅपिड शटडाउन (NFPA 70)