Wie ein Solarpark die Ausfallzeit mit einem 1000-V-DC-Combiner-Box-1-in-1-out-Isolator um 25 % reduziert

Kundenhintergrund

Ein mittelgroßer kommerzieller Solarpark in Arizona, der eine 5-MW-PV-Anlage mit 2.000 Modulen betreibt, war mit häufigen Wartungsstillständen konfrontiert. Die Farm liefert im Rahmen eines PPA mit einer Laufzeit von 20 Jahren Strom an ein lokales Netz. Aufgrund der veralteten Infrastruktur und steigenden Betriebskosten benötigte die Anlage eine zuverlässigere und sicherere Methode zur Verwaltung von Gleichstromkreisen.

Herausforderungen und Schmerzpunkte

Der ursprüngliche Aufbau verwendete herkömmliche Generatoranschlusskästen ohne integrierte Isolatoren. Jedes Mal, wenn ein String gewartet werden musste, musste das gesamte Array abgeschaltet werden, was zu stundenlangen Ausfallzeiten führte. Auch bei der Arbeit an stromführenden Verbindungen waren die Techniker mit Sicherheitsrisiken konfrontiert. Im Durchschnitt verlor die Farm 12 Stunden pro Monat durch ungeplante Ausfälle. Das Fehlen einer lokalen Abschaltung machte die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften schwierig.

Warum der 1000-V-DC-Combiner-Box-1-In-1-Out-Isolatortyp?

Nach der Prüfung mehrerer Optionen, darunter Boxen von Herstellern in China und Europa, entschied sich das Ingenieurteam der Farm für den Typ Soutya 1000 V DC Combiner Box 1 In 1 Out Isolator. Die Hauptgründe dafür waren: der eingebaute Trennschalter ermöglicht eine sichere Trennung unter Last, das kompakte 1-in-1-out-Design reduziert die Komplexität der Verkabelung und die vollständige Einhaltung der Normen IEC 62548 und IEC 61643-11. Auch der Preis war 30 % niedriger als bei vergleichbaren europäischen Produkten.

Implementierungsprozess

Das Projekt wurde phasenweise über einen Zeitraum von drei Wochen umgesetzt. Zunächst eine Pilotinstallation auf einem Teilfeld mit 100 kW. Das Team ersetzte vier alte Boxen durch die neuen Soutya-Einheiten, die jeweils 1000 V Gleichstrom und bis zu 15 A pro Strang verarbeiten. Die Verkabelung war dank der vorverdrahteten Klemmenblöcke unkompliziert. Nach dem Testen der Isolation und SPD-Funktionalität wurde die gesamte Farm aktualisiert. Eine eintägige Schulung half den Technikern, sich mit der Bedienung des örtlichen Isolators vertraut zu machen.

Quantifizierbare Ergebnisse

• 25 % Reduzierung der Ausfallzeiten– von 12 Stunden/Monat auf 9 Stunden, aufgrund schnellerer Isolierung und Wartung.
• 30 % geringere Wartungskosten– Durch weniger Komponenten und einfacheren Zugang konnten jährlich 2.500 US-Dollar eingespart werden.
• 100-prozentige Eliminierung von Störlichtbögen– Der Isolator ermöglichte eine sichere Sperre/Kennzeichnung.
• Erhöhter Energieertrag– Reduzierung der Ausfallzeit um 15 MWh pro Jahr.

Kundenreferenz

„Der Soutya-Kombinationskasten mit seinem eingebauten Isolator hat die Art und Weise, wie wir den täglichen Betrieb abwickeln, verändert. Wir müssen nicht mehr den gesamten Standort wegen eines einzelnen Strangfehlers abschalten. Es ist eine einfache, robuste Lösung, die sich innerhalb von sechs Monaten amortisiert hat.“ – Leitender Ingenieur im Solarpark

Lektionen und Empfehlungen

• Priorisieren Sie die integrierte Isolierung:Bei Anlagen mit mehreren Strings verbessern Boxen mit Isolatoren pro String oder pro Box die Betriebszeit drastisch.
• Überprüfen Sie frühzeitig die Einhaltung:Stellen Sie sicher, dass der Anschlusskasten den geltenden IEC- oder UL-Standards entspricht, um Nacharbeiten zu vermeiden.
• Planen Sie Skalierbarkeit:Das modulare 1-in-1-out-Design ermöglicht eine einfache Erweiterung, ohne das gesamte Combiner-System neu zu gestalten.

Branchenreferenzen

• IEC 62548:2016 – Photovoltaik (PV)-Arrays – Designanforderungen
• IEC 61643-11:2011 – Niederspannungs-Überspannungsschutzgeräte – Teil 11: SPDs, die an Niederspannungsnetze angeschlossen sind
• UL 1699B:2018 – Photovoltaik (PV) DC Arc-Fault Circuit Protection (als ergänzende Referenz für Sicherheit)