Wie eine BESS-Einrichtung mit Soutya die Ausfallzeit von Isolationsschaltern um 60 % reduzierte

2026-09-02 0 Hinterlassen Sie mir eine Nachricht

Eine 220-MW-Batteriespeicheranlage (BESS) in Südostasien stand vor einem wiederkehrenden Problem: Jede Routineinspektion ihrer DC-Trennschalter erzwang eine vollständige Abschaltung eines Batterieclusters. Jedes Fenster verursachte stundenlange Umsatzeinbußen und führte zu Terminkonflikten mit dem Netzbetreiber. Durch den Ersatz von 36 herkömmlichen Lasttrennschaltern durch den Soutya DC Drawout-Type Isolator Switch konnte die Anlage die Wartungsausfallzeit an jedem Isolationspunkt um 60 % reduzieren, die jährlichen Betriebskosten um 25.000 US-Dollar senken und lichtbogenbedingte Vorfälle in zwei aufeinanderfolgenden Quartalen eliminieren.

Kundenhintergrund

Bei der Anlage handelt es sich um eine BESS-Anlage im Netzmaßstab, die einem regionalen Energieversorger Frequenzregulierungs- und Spitzenausgleichskapazitäten liefert. Der DC-Schaltanlagenraum enthält mehrere Batterieschränke, die Stromumwandlungssysteme über 1.000-V-DC-Sammelschienen versorgen. Die Anlage ist rund um die Uhr in Betrieb und der Versorgungsvertrag sieht nur vier Wartungsfenster pro Jahr vor, die jeweils auf sechs Stunden begrenzt sind.

Das Elektrotechnikteam des Werks verwaltet über 200 Trennschalter in vier Batterieclustern. Vor dem Upgrade erforderte die Wartung eines einzelnen Schalters das Trennen des Strangs, das Herausziehen eines gesamten ausfahrbaren Chassis und den physischen Umgang mit schweren Kupferschienen. Der Vorgang war arbeitsintensiv und anfällig für Fehlausrichtungen beim erneuten Einsetzen des Chassis.

Herausforderungen und Schmerzpunkte

Im ersten Betriebsjahr der Anlage wurden bei jeder vierteljährlichen Inspektion dieselben Einschränkungen festgestellt:

Die Isolierung eines einzelnen Batteriestrangs erforderte eine vollständige Abschaltung des Clusters, da die vorhandenen fest montierten Schalter nicht herausgezogen werden konnten, ohne die Sammelschiene zu trennen.
Eine einzelne Wartungsmaßnahme dauerte 12 bis 14 Stunden und überschritt damit das Sechs-Stunden-Fenster des Energieversorgers.
Das Fehlen einer visuellen Anzeige am Schalter machte es schwierig zu bestätigen, ob die Kontakte vollständig gelöst waren, was die Inspektionszeit verlängerte.
Wenn Wartungsteams versuchten, den Prozess zu beschleunigen, zwangen sie manchmal das Chassis zurück in seine Position, was zu einer Fehlausrichtung der Kontakte führte, die zu örtlicher Erwärmung und einem kleinen Lichtbogenereignis führte.

Diese Probleme führten zu einem operationellen Risiko. Das Werk verlor bei den ersten drei geplanten Inspektionen rund 38.000 US-Dollar durch vermiedene Strafen und verpasste Marktchancen. Darüber hinaus wurde in der Sicherheitsdokumentation der Anlage die Exposition gegenüber Lichtbögen als Risiko höchster Priorität ausgewiesen, da vorhandene Schalter keine eindeutige Bruchanzeige aufwiesen.

Warum sollten Sie sich für den DC-Einschub-Trennschalter von Soutya entscheiden?

Das Ingenieurteam bewertete drei Optionen: einen herkömmlichen fest montierten DC-Trennschalter mit verriegelten Abdeckungen, einen motorisierten Lasttrennschalter und einen ausziehbaren Trennschalter mit sichtbaren Kontaktlücken. Die erste Option löste das Problem beim Herunterfahren nicht. Die zweite Option führte zu Hilfsversorgungsanforderungen und einem höheren Fehlerpunkt.

Der ausfahrbare DC-Trennschalter von Soutya wurde aus einem anderen Grund ausgewählt: Er ermöglicht das Herausziehen des Schaltelements, während die Sammelschiene unter Spannung bleibt und hinter einem internen Verschluss gesichert ist. Durch dieses Design entfällt die Notwendigkeit, das gesamte Batterie-Cluster abzuschalten. Seine lichtbogenlöschenden Kontakte sind für Niederspannungs-Gleichstromkreise bis 1.000 V ausgelegt und der Schalter bietet eine klare, mechanisch verriegelte Anzeige der Kontaktposition.

Der Werksleiter stellte außerdem fest, dass die Produktlinie von Soutya den in IEC 60947-1 und GB/T 14048.1-2019 dargelegten Leistungserwartungen entspricht, was dem Ingenieurteam Vertrauen in die elektrische Lebensdauer und das thermische Verhalten des Geräts bei wiederholten Einsätzen gibt.

Implementierungs- und Bewerbungsprozess

Das Ersatzprojekt dauerte von der ersten technischen Prüfung bis zur vollständigen Bereitstellung acht Wochen.

Schritt 1:Eine gründliche Schaltstudie kartierte jeden Isolationspunkt und ermittelte die optimalen Standorte für die Installation in Einschubsystemen.
Schritt 2:Während eines geplanten Ausfalls wurde zunächst ein einzelner Batteriestrang nachgerüstet. Das Team dokumentierte das neue Verfahren und maß die Zykluszeiten.
Schritt 3:Elektrische Schaltpläne und Wartungsverfahren wurden aktualisiert, nachdem der Pilotstrang 30 vollständige Ausziehzyklen lang überprüft worden war.
Schritt 4:Die restlichen Module wurden in den folgenden Wochen installiert, wobei die gleichen Montagemaße wie bei der ursprünglichen Schalttafel verwendet wurden. Es waren keine zusätzlichen Lüftungsmodernisierungen erforderlich.

Eine typische Herausforderung bei der Umsetzung bestand darin, den Auszugsmechanismus an die vorhandenen Kabelräume in einem älteren Abschnitt des Schaltanlagenraums anzupassen. Die Führungsschienen der Soutya-Einheit waren verstellbar, sodass das Integrationsteam die Ausrichtung innerhalb eines halben Tages neu kalibrieren konnte. Eine ältere Schaltanlage erforderte einen kleinen Abstandshalter für die Sammelschiene, erforderte jedoch keine größere Neukonstruktion.

Quantifizierte Ergebnisse

Nach dem ersten vollständigen Betriebsquartal verzeichnete die Anlage folgende Ergebnisse:

Die durchschnittliche Schalterwartungszeit sank von 12,5 Stunden pro Punkt auf 4,8 Stunden, was einer Reduzierung um 62 % entspricht.
Die jährlichen Betriebs- und Wartungskosten sanken um 25.000 US-Dollar, einschließlich der Eliminierung von zwei Noteinsätzen.
Bei mehr als 150 Ausfahrvorgängen wurden keinerlei Lichtbogenvorfälle oder kontaktbedingte Ausfälle registriert.
Die Anlage gewann ein zusätzliches vollständiges Wartungsfenster pro Jahr zurück, da nun alle Batteriecluster während der Einzelstrangisolierung online bleiben konnten.

Die verbesserte Bestätigung der Kontaktposition reduzierte auch menschliche Fehler. Im Vorgängersystem gab es keine eindeutige Möglichkeit, zu überprüfen, ob der Schalter vollständig geöffnet war. Jetzt gibt eine integrierte Positionsanzeige den Servicetechnikern eine sofortige visuelle Bestätigung, bevor sie eine Schachttür öffnen.

Kundenreferenz

„Der DC-Einschubschalter von Soutya hat das Problem gelöst, mit dem wir über ein Jahr lang zu kämpfen hatten“, sagte der Leiter der Elektrowartung der Anlage. „Unsere Techniker können jetzt einen einzelnen Strang sicher isolieren und den sichtbaren Kontaktabstand überprüfen, bevor sie mit der Arbeit beginnen. Die Zeitersparnis war sofort spürbar und der Schalter fühlt sich robuster an.“

Lektionen und Empfehlungen

Anlagen, die Gleichstromschaltanlagen betreiben, können aus diesem Projekt mehrere Lehren ziehen:

Bewerten Sie die gesamten Lebenszykluskosten eines Trennschalters, nicht den Vorabpreis. Ein Schalterdesign, das ein sicheres und schnelles Ausfahren ermöglicht, kann sich durch die Vermeidung von Ausfallzeiten innerhalb von zwei Jahren amortisieren.
Suchen Sie nach Produkten mit sichtbarer Kontaktanzeige und mechanischer Verriegelung. Durch diese Funktionen entfällt das Rätselraten, das zu einer Lichtbogenbelastung führt.
Führen Sie eine Pilotinstallation an einem einzelnen Zubringer durch, bevor Sie die Installation in der gesamten Anlage durchführen. Dieser Ansatz reduziert das Risiko und trägt dazu bei, die interne Vertrautheit mit dem neuen Verfahren zu stärken.

Wenn das Projekt erneut beginnen würde, würden sie laut Angaben des Ingenieurteams die Einschub-Trennschalter gleich zu Beginn des Anlagenbaus einbauen und sie nicht erst nach dem ersten Jahr nachrüsten. Der zusätzliche Designspielraum und die einfachere Terminalanordnung hätten die ursprüngliche Inbetriebnahme beschleunigt und die Bereitschaft der Anlage für zukünftige Kapazitätserweiterungen verbessert.