کس طرح ایک پی وی پلانٹ DC 1000V فیوز ہولڈر کے ساتھ سٹرنگ ڈاؤن ٹائم کو 60% تک کاٹتا ہے

کسٹمر کا پس منظر

ایک 45 میگاواٹ کا فوٹو وولٹک (PV) پلانٹ جو اونچائی والے صحرائی علاقے میں واقع ہے اپنے DC کمبینر بکسوں میں بار بار ناکامی کا سامنا کر رہا تھا۔ یہ سہولت، علاقائی یوٹیلیٹی گرڈ کی خدمت کرنے والے ایک آزاد پاور پروڈیوسر کے ذریعے چلائی جاتی ہے، چھ سال سے سروس میں تھی۔ 1,400 سے زیادہ سٹرنگ سرکٹس کو 28 کمبائنر بکسوں میں کھلایا جاتا ہے، ہر ایک سولر پینلز سے لے کر سنٹرل انورٹرز تک 1000V DC تک لے جاتا ہے۔

مقامی گرڈ آپریٹر نے دستیابی کے سخت جرمانے متعارف کرائے جانے کے باعث پلانٹ کی آپریشنز ٹیم کو غیر طے شدہ ڈاؤن ٹائم کو کم کرنے کے لیے بڑھتے ہوئے دباؤ کا سامنا کرنا پڑا۔ گرمیوں میں درجہ حرارت 45 ° C سے زیادہ ہونے کے ساتھ، DC اجزاء پر تھرمل دباؤ شدید تھا۔

پی وی پلانٹ کو اپ گریڈ کرنے سے پہلے کن مسائل کا سامنا کرنا پڑا؟

اصل فیوز ہولڈرز صرف 600V DC کے لیے ریٹ شدہ عمومی یونٹ تھے۔ انہیں پلانٹ کی 1000V سٹرنگ کنفیگریشن کے لیے چھوٹا کیا گیا تھا۔ 18 مہینوں کے دوران، آپریشنز ٹیم نے 11 کمبائنر بکسوں میں 23 فیوز ہولڈر کی ناکامیاں ریکارڈ کیں۔

علامات یکساں تھے: فیوز ہولڈر کلپس بار بار تھرمل سائیکلنگ کے بعد موسم بہار کے تناؤ کو کھو دیتے ہیں، اعلی مزاحمتی رابطے پیدا کرتے ہیں۔ 1000V DC پر، ایک خراب کنکشن مقامی حرارتی اور مائیکرو آرسنگ کا سبب بنتا ہے۔ کئی صورتوں میں، فیوز ہولڈر پگھل گیا، اور کمبینر باکس کو ہنگامی مرمت کے لیے آف لائن لے جانا پڑا۔ ہر واقعے میں کھوئی ہوئی توانائی کی پیداوار، متبادل حصوں اور مزدوری میں اوسطاً $4,800 لاگت آتی ہے۔

کلپس کو دوبارہ سخت کرنے اور کنڈکٹو چکنائی لگانے کی پچھلی کوششوں سے مسئلہ حل نہیں ہوا۔ دوسری خرابی کے بعد، پلانٹ کے مینیجر نے فیوز ہولڈر کی تفصیلات کا مکمل جائزہ لینے کا حکم دیا۔

آپریٹر نے Soutya DC 1000V فیوز ہولڈر کا انتخاب کیوں کیا؟

انجینئرنگ ٹیم نے تین متبادلات کا جائزہ لیا۔ پہلا ایک معیاری DIN-ریل فیوز ہولڈر تھا جس کی درجہ بندی 1000V DC کے لیے کی گئی تھی، لیکن اس کے تراشے ایک نچلے درجے کے تانبے کے مرکب سے بنے تھے جو صحرا کی نمکین ہوا میں اب بھی کھرچتے رہیں گے۔ دوسرا آپشن ایک ملکیتی حل تھا جس کے لیے پورے کمبینر باکس کو تبدیل کرنا پڑتا تھا، جو کہ دیکھ بھال کے بجٹ سے زیادہ تھا۔

تیسرا آپشن سوتیا ڈی سی 1000V فیوز ہولڈر تھا۔ تین عوامل فیصلہ کن تھے:

• IEC 60269-1 شرائط کے تحت PV سٹرنگ شارٹ سرکٹ کرنٹ سے مماثل ایک آزمائشی بریکنگ صلاحیت کے ساتھ واضح 1000V DC درجہ بندی۔
• ہیلیکل اسپرنگ کلپس سٹینلیس سٹیل اور ٹن پلیٹڈ کاپر سے بنی ہیں، جو وسیع درجہ حرارت کی حد میں رابطے کے دباؤ کو برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کی گئی ہیں۔
• ایک کمپیکٹ باڈی جو ری وائرنگ کے بغیر موجودہ کمبینر باکس لے آؤٹ میں فٹ ہوجاتی ہے۔ اس سے تنصیب کا خطرہ کم ہوا اور مزدوری کی لاگت کم رہی۔

سوتیا فیوز ہولڈر ایک دھندلا نایلان ہاؤسنگ کے ساتھ بھی آیا جس نے الٹرا وائلٹ انحطاط کے خلاف مزاحمت کی، ایک ایسا مسئلہ جس کی وجہ سے پرانے یونٹوں میں ٹوٹنے والی دراڑیں پڑ گئی تھیں۔ پروکیورمنٹ مینیجر نے تصدیق کی کہ سوتیا نے اصل ڈی سی وولٹیج اور پلانٹ کے موجودہ ڈیٹا کی بنیاد پر تین سال کی وارنٹی فراہم کی ہے۔

نیا فیوز ہولڈر کیسے تعینات کیا گیا تھا؟

پلانٹ کی سردیوں کے آخر میں دیکھ بھال کی کھڑکی کے دوران اپ گریڈ چار ہفتوں میں مرحلہ وار کیا گیا تھا۔ آپریشنز ٹیم نے 520 فیوز ہولڈرز کو مراحل میں تبدیل کیا، ایک وقت میں ایک کمبینر باکس، وسیع سسٹم کے بند ہونے سے بچنے کے لیے۔

• مرحلہ 1: پلانٹ کے دیکھ بھال کرنے والے عملے نے ایک کمبینر باکس کو ڈی انرجائز کیا اور سٹرنگ ٹرمینلز پر صفر وولٹیج کی تصدیق کی۔
• مرحلہ 2: ہر موجودہ فیوز ہولڈر کو ہٹا دیا گیا تھا۔ تکنیکی ماہرین نے ٹرمینل سکرو پر ٹارک کو دستاویزی شکل دی اور آرکنگ کی علامات کے لیے فیوز کلپس کو چیک کیا۔
• مرحلہ 3: نئے Soutya DC 1000V فیوز ہولڈرز کو موجودہ DIN ریل اور ٹرمینل بلاکس کا استعمال کرتے ہوئے نصب کیا گیا تھا۔ فیوز داخل کرنے کی قوت نمایاں طور پر زیادہ تھی، جس نے غلط ترتیب کے امکانات کو کم کر دیا۔
• مرحلہ 4: ہر سرکٹ کو دوبارہ توانائی بخشنے سے پہلے ڈی سی انسولیشن ریزسٹنس ٹیسٹر اور فیوز کنڈیشن انڈیکیٹر کے ساتھ ٹیسٹ کیا گیا۔
• مرحلہ 5: دیکھ بھال کرنے والی ٹیم نے ہر کمبینر باکس کے دوبارہ سروس میں آنے کے ایک ہفتے بعد تھرمل امیجنگ سروے کیا۔

واحد اہم مشکل کمبینر بکسوں کے اندر تاروں کو موڑنے والی تنگ جگہ تھی۔ Soutya فیوز ہولڈر کے ٹرمینل اورینٹیشن نے 6 mm² PV تاروں کو بغیر کسی موڑ کے روٹ کرنا آسان بنا دیا، اس لیے یہ مسئلہ چند گھنٹوں میں حل ہو گیا۔

آپریٹر نے کیا مقداری نتائج حاصل کیے؟

اپ گریڈ کے بارہ ماہ بعد، آپریٹر نے تبدیلی سے پہلے کے دو سال کے مقابلے کارکردگی کے ڈیٹا کا موازنہ کیا۔

• فیوز ہولڈر کی ناکامی کی وجہ سے سٹرنگ ڈاؤن ٹائم 60% تک گر گیا، اوسطاً 14 گھنٹے فی مہینہ سے 5.5 گھنٹے۔
• فیوز ہولڈر کی تبدیلی کی لاگت 45٪ گر کر، فی سہ ماہی $2,800 سے $1,540 ہوگئی۔ اس میں حصے، مزدوری، اور تھرمل معائنہ کا وقت شامل تھا۔
• غیر منصوبہ بند کمبینر باکس سروس کے واقعات 8 سے کم ہو کر 2 ہو گئے۔ کسی فیوز ہولڈر نے دوران آرکنگ یا پگھلنے کی اطلاع نہیں دی۔
• فیوز ہولڈر رابطہ پوائنٹس پر اوسط درجہ حرارت میں اضافہ 18 ° C تک گر گیا، جس کی پیمائش ایک اورکت کیمرے سے کی گئی۔

پلانٹ مینیجر نے یہ بھی نوٹ کیا کہ گرڈ آپریٹر کی جانب سے دستیابی جرمانہ تین حالیہ ماہانہ سیٹلمنٹ رپورٹس میں کم کر کے صفر کر دیا گیا ہے۔ ایک دباؤ والی مارکیٹ میں، صرف اس بہتری نے $11,000 ہارڈ ویئر کی سرمایہ کاری کا جواز پیش کیا۔

کلائنٹ کی تعریف: مینٹیننس ڈائریکٹر نے کیا کہا؟

"ہم نے دوسرے پگھلنے کے بعد اصل فیوز ہولڈرز پر اعتماد کھو دیا۔ Soutya DC 1000V فیوز ہولڈر نے ہمیں ایک قابل اعتماد کنکشن دیا ہے جس کی ہم پیش گوئی کر سکتے ہیں۔ تھرمل امیجنگ کے نتائج واضح ہیں، اور میری ٹیم ہنگامی تبدیلیوں کے بجائے صفائی اور ٹارک کی جانچ پر توجہ دے سکتی ہے،" پلانٹ مینٹیننس ڈائریکٹر نے کہا۔

دیگر DC پاور سسٹم آپریٹرز کے لیے اسباق اور سفارشات

سولر پلانٹس، سٹوریج سسٹمز، یا صنعتی DC نیٹ ورکس میں 1000V DC سرکٹس کا انتظام کرنے والی آپریشنز ٹیموں کے لیے، پروجیکٹ نے تین عملی راستے پیش کیے ہیں۔

1. فیوز ہولڈر کو منتخب کرنے سے پہلے ہمیشہ سرکٹ کے اصل DC وولٹیج اور فالٹ کرنٹ کی تصدیق کریں۔ 1000V سسٹم میں 600V-ریٹڈ ہولڈر ایک خطرہ ہے، قطع نظر اس کے کہ یہ میکانکی طور پر کتنا ہی فٹ بیٹھتا ہے۔
2. فیوز کلپ کے مواد اور موسم بہار کے ڈیزائن کو چیک کریں۔ ہائی ڈی سی وولٹیجز پر زیادہ گرمی کے خلاف اعلیٰ معیار کا رابطہ دباؤ واحد سب سے اہم دفاع ہے۔
3. موجودہ کمبینر بکسوں کو دوبارہ تیار کرتے وقت، فیوز ہولڈر کا انتخاب کریں جو موجودہ ریل پر چڑھتا ہو اور اسے ٹرمینل بلاکس کو تبدیل کرنے کی ضرورت نہ ہو۔ Soutya فیوز ہولڈر نے اپنی تصریح کے عین مطابق کارکردگی کا مظاہرہ کیا، اور منصوبہ مقررہ وقت سے پہلے مکمل ہو گیا۔

اگر پلانٹ دوبارہ ایسا کرتا ہے، تو ایک بہتری یہ ہوگی کہ فیوز ہولڈرز کو پہلے سے تبدیل کر دیا جائے، ابتدائی آلات کے کام کے دوران۔ روک تھام کی لاگت پہلی دو ہنگامی مرمتوں کی لاگت کا ایک تہائی تھی۔

حوالہ جات

[1] IEC 60269-1۔ کم وولٹیج فیوز - حصہ 1: عمومی تقاضے [S]۔ 2020https://webstore.iec.ch/publication/62496

[2] کم وولٹیج ڈی سی سوئچز کے رابطہ الیکٹروڈز کی خستہ حالی کی خصوصیات [J]۔ توانائیاں، 2021، 14(20): 6838۔https://doi.org/10.3390/en14206838