Come un parco solare commerciale ha ridotto i tempi di installazione del 25% con il quadro combinatore da 1.000 V CC tipo MCB 3 ingressi e 1 uscita

Sfondo del cliente

Un operatore di un parco solare commerciale in California gestisce un impianto a terra da 5 MW con oltre 15.000 pannelli fotovoltaici. L'azienda è specializzata in progetti solari su larga scala e gestisce 12 siti negli Stati Uniti sudoccidentali. Per raggiungere obiettivi di espansione ambiziosi, il team di ingegneri ha cercato modi per semplificare il cablaggio sul campo e ridurre i costi dei componenti senza compromettere l'affidabilità del sistema.

Quali sfide ha dovuto affrontare il cliente con la configurazione del combinatore esistente?

, ciascuna stringa di 20 pannelli (con tensione nominale di 1.000 V CC) era collegata a una scatola combinatrice separata basata su fusibili. Questo approccio richiedeva più involucri, cavi estesi e frequenti sostituzioni di fusibili a causa di scatti fastidiosi. La configurazione originale utilizzava 3 singoli combinatori per array da 60 pannelli, occupando spazio prezioso sul rack e creando complessi problemi di gestione dei cavi. Gli addetti alla manutenzione dedicavano in media 2 ore alla settimana alla sostituzione dei fusibili bruciati in tutto il sito. Tuttavia, gli involucri separati aumentavano il rischio di errori di cablaggio durante l'installazione.

Perché hanno scelto il tipo MCB con scatola combinatrice da 1.000 V CC 3 ingressi e 1 uscita?

Dopo aver valutato le opzioni basate su fusibili e MCB di tre fornitori, il team ha selezionato il tipo MCB 3 ingressi e 1 uscita Soutya con scatola combinata da 1.000 V CC per tre ragioni principali:

• Protezione MCB integrata:L'interruttore automatico miniaturizzato integrato elimina la necessità di portafusibili separati e riduce gli sganci fastidiosi.
• Design 3 in 1 salvaspazio:La combinazione di tre stringhe in un unico contenitore ha ridotto il numero di quadri di connessione del 66%, liberando spazio nel rack per pannelli aggiuntivi.
• Cablaggio semplificato:Le uscite MCB precablate hanno consentito il collegamento plug-and-play all'inverter, riducendo i tempi di installazione e i tassi di errore.

La decisione è stata presa dopo che un'analisi comparativa dei costi ha evidenziato un costo di installazione totale inferiore del 15% rispetto al precedente approccio basato sui fusibili, grazie alla riduzione delle spese di manodopera e di custodia.

Come è stata effettuata l'implementazione?

Il progetto è durato 4 settimane, ammodernando 200 ubicazioni di combinatori in tutto il sito. I passaggi chiave includevano:

1. Verifica del sito:Identificate tutte le stringhe che necessitano di conversione da fusibile a protezione MCB.
2. Montaggio e cablaggio:Rimossi i vecchi involucri e installati i nuovi box 3 in 1. Ogni scatola accetta tre ingressi positivi e tre negativi dalle stringhe solari.
3. Collegamento dell'inverter:La singola uscita di ciascuna scatola è stata collegata al pannello combinatore dell'inverter utilizzando cavi preterminati.
4. Test:Continuità verificata, resistenza di isolamento e impostazioni di sgancio MCB (classificate a 16 A per stringa) sotto carico.

Una sfida è stata adattare i cavi di stringa esistenti ai terminali di ingresso del nuovo box. Il team ha risolto il problema utilizzando connettori MC4 installabili sul campo, standardizzando tutte le connessioni entro una settimana.

Quali risultati quantificabili sono stati raggiunti?

Dopo l'implementazione completa nell'arco di 6 mesi di funzionamento, sono stati misurati i seguenti miglioramenti:

• Riduzione del 25% del tempo di installazione per array(da 4 ore a 3 ore in media).
• Costi dei componenti e della manodopera inferiori del 15%.per posizione del combinatore, risparmiando complessivamente $ 12.000.
• 50% in meno di interventi di manutenzioneper viaggi di disturbo (da 8 a 4 al mese).
• Aumento del 10% del tempo di attività del sistemaperché i ripristini dell'MCB sono più rapidi delle sostituzioni dei fusibili.

Il design ottimizzato ha consentito inoltre all'operatore di aggiungere il 5% in più di pannelli per acro, migliorando l'utilizzo del terreno.

Cosa ha detto il cliente?

"La scatola combinatrice MCB 3 in 1 ha semplificato il cablaggio del nostro array. Ora completiamo le installazioni in meno tempo e il nostro team di manutenzione dedica molte meno ore a problemi relativi ai fusibili. È un solido aggiornamento per qualsiasi progetto solare di medie e grandi dimensioni." — Project Manager, operatore del parco solare

Quali lezioni ha rivelato questo progetto?

Altri installatori solari possono trarre vantaggio da queste informazioni:

• Standardizzare la protezione MCB:Gli MCB offrono protezione da sovracorrente ripristinabile e sono più affidabili dei fusibili in ambienti ad alte vibrazioni.
• Riduci il numero di allegati:I quadri combinatori multistringa riducono i costi di materiali e manodopera semplificando al tempo stesso le future espansioni.
• Pianificare la compatibilità del connettore:Garantire la disponibilità di connettori installabili sul campo per evitare ritardi durante l'adeguamento dei sistemi esistenti.

Se si ricominciasse da capo, il team avrebbe specificato la scatola MCB 3 in 1 sin dalla fase di progettazione iniziale per evitare costi di retrofit.

Riferimenti del settore

• IEC 62548:2016 Gruppi fotovoltaici (PV) — Requisiti di progettazione. (Fonte:https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G, Mou X. Studio sul coordinamento tra MCB e RCBO nei sistemi di distribuzione dell'energia a bassa tensione.Ingegneria elettrica, 2022, 104(3): 1823-1835.