سولر فارم نے کس طرح 1000V ڈی سی کمبینر باکس 2 ان 1 آؤٹ آئسولیٹر کے ساتھ سٹرنگ فیل ہونے کے خطرے کو 60% تک کم کیا

کسٹمر کا پس منظر

جنوب مغربی ریاستہائے متحدہ میں ایک درمیانے سائز کا سولر فارم آپریٹر 50 میگاواٹ پی وی کی تنصیب کا انتظام کرتا ہے۔ یہ سہولت 1,500V DC سٹرنگز کا استعمال کرتی ہے، لیکن وراثت کے بنیادی ڈھانچے کی وجہ سے، کمبینر بکس 1,000V DC پر کام کرتے ہیں۔ سائٹ میں 200 سے زیادہ کمبینر باکسز ہیں، ہر ایک متعدد تاروں کو ہینڈل کرتا ہے۔ دیکھ بھال کرنے والی ٹیم نے بار بار الگ تھلگ ہونے کی ناکامی اور آرک فلیش کے واقعات کے ساتھ جدوجہد کی، جس کی وجہ سے غیر منصوبہ بند وقت اور حفاظتی خطرات پیدا ہوئے۔

موجودہ کمبینر بکس کے ساتھ چیلنجز

موجودہ کمبائنر بکسوں میں روٹری سوئچز کا استعمال کیا جاتا تھا جس کے لیے دستی تنہائی کی ضرورت ہوتی تھی۔ تکنیکی ماہرین کو دیکھ بھال کے دوران اپ اسٹریم انورٹرز کو بند کرنا پڑا، جس کی وجہ سے ماہانہ 2% تک پیداواری نقصان ہوا۔ آئسولیشن سوئچز بھی بار بار استعمال کرنے کے بعد انحطاط پذیر ہو جاتے ہیں، جس کی وجہ سے رابطے میں مزاحمت پیدا ہوتی ہے جس کے نتیجے میں زیادہ گرمی ہوتی ہے۔ پچھلے سال میں، پانچ بکسوں کو معمولی آرک فلیش واقعات کا سامنا کرنا پڑا، جس سے ایک ٹیکنیشن زخمی ہوا (غیر شدید)۔ فرسودہ ڈیزائن میں آرک فالٹ کا پتہ لگانے کی کمی تھی، اور انکلوژر بیرونی دھول اور نمی کے داخلے کے لیے جدید ترین IP65 معیارات پر پورا نہیں اترتا تھا۔

آپریٹر نے سوئچز کو مختلف سپلائر سے اعلی درجہ بندی والے یونٹوں سے تبدیل کرنے کی کوشش کی، لیکن فٹمنٹ کے مسائل اور موجودہ 2-in-1-out کنفیگریشن (دو ان پٹ سٹرنگز، ایک آؤٹ پٹ) کے ساتھ عدم مطابقت تاخیر کا سبب بنی۔ انٹیگریٹڈ آئسولیٹر کے ساتھ ایک مدمقابل کا کمبائنر باکس 1,000V پر مکمل بوجھ کے تحت DC وولٹیج کی ناکافی درجہ بندی کی وجہ سے چھ ماہ کے اندر ناکام ہو گیا۔

Soutya 1000V DC Combiner Box 2 In 1 Out Isolator کیوں؟

تکنیکی ٹیم نے تین دکانداروں کا جائزہ لیا۔ سوتیا کی پروڈکٹ دو وجوہات کی بنا پر نمایاں تھی: آئسولیٹر سوئچ کو 32A مسلسل کرنٹ پر 1,000V DC پر ٹیسٹ کیا گیا، جو سائٹ کی 25A فی سٹرنگ کی ضرورت سے زیادہ ہے۔ باکس نے تنصیب کی خرابیوں کو کم کرتے ہوئے لیبل لگے ہوئے ٹرمینلز کے ساتھ ایک حقیقی 2-in-1-out کنفیگریشن پیش کی ہے۔ آئی پی 65 ریٹیڈ انکلوژر اور بلٹ ان ڈی سی آرک فالٹ پروٹیکشن (ملاقات UL 1699B) نے حفاظتی خدشات کو دور کیا۔، یونٹ میں ایک سرج پروٹیکشن ڈیوائس شامل ہے جس کی درجہ بندی 1,000V DC فی IEC 61643-11 ہے، جو بجلی سے متاثر ہونے والے عارضی طور پر حفاظت کرتا ہے۔

یہ فیصلہ سوتیا کی 5 سالہ وارنٹی اور مقامی اسٹاک کی دستیابی سے بھی متاثر ہوا۔ فی یونٹ قیمت اسی طرح کے چشموں والے قریبی حریف سے 15% کم تھی۔

عمل درآمد

پراجیکٹ نے دو مہینوں کے دوران 50 عمر رسیدہ کمبینر بکسوں کو تبدیل کیا۔ ہر متبادل میں دو افراد کی ٹیم کے لیے دو گھنٹے لگے، بشمول ڈی انرجائزنگ، وائرنگ ٹرانسفر، اور ٹیسٹنگ۔ iso-intor ڈیزائن نے اپ اسٹریم شٹ ڈاؤن کے بغیر فوری لاک آؤٹ/ٹیگ آؤٹ طریقہ کار کی اجازت دی۔ ایک چیلنج یہ تھا کہ موجودہ نالی لے آؤٹ نئے باکس کے ناک آؤٹس کے مطابق نہیں تھا۔ ٹیم نے انکلوژر کی IP درجہ بندی کو محفوظ رکھتے ہوئے نئے سوراخوں کو کاٹنے کے بجائے لچکدار نالی اڈاپٹر کا استعمال کیا۔ تنصیب کے بعد، ہر باکس کو موصلیت کی مزاحمت اور قطبیت کے لیے جانچا گیا۔ ایک عام مسئلہ ڈھیلا ٹرمینل اسکرو تھا جسے سوتیا کی ہدایات کے مطابق 5 Nm پر سیٹ ٹارک ڈرائیور کا استعمال کرتے ہوئے حل کیا گیا۔ کمیشننگ مرحلے کے دوران کوئی ناکامی واقع نہیں ہوئی۔

قابل مقدار نتائج

چھ ماہ کے آپریشن کے بعد:

• غیر منصوبہ بند ڈاؤن ٹائم 60% تک گر گیا، ماہانہ 12 گھنٹے سے 5 گھنٹے سے کم۔
• کم سوئچ کی تبدیلی کی وجہ سے دیکھ بھال کے اخراجات میں سالانہ $8,000 کی کمی واقع ہوئی ہے۔
• مینوئل شٹ ڈاؤن سے توانائی کی پیداوار کے نقصان میں 1.5% کی کمی ہوئی، جس سے سالانہ آمدنی میں $12,000 کا اضافہ ہوا۔
• آرک فلیش کے واقعات مکمل طور پر رک گئے۔ حفاظتی واقعات کی اطلاع نہیں ہے۔
• انورٹر کی کارکردگی میں 0.3 فیصد بہتری آئی ہے کیونکہ مسلسل سٹرنگ وولٹیج نے جزوی شیڈنگ کے نقصانات کو کم کیا ہے۔

50 یونٹس کے لیے مجموعی ادائیگی کی مدت 11 ماہ تھی۔

کلائنٹ کی تعریف

"Soutya کومبائنر باکس میں سوئچ کرنا ایک غیر معمولی بات تھی۔ بلٹ ان آئسولیٹر اور SPD نے ہمیں پچھلی موسم گرما میں بجلی کے طوفان کے دوران لگنے والی ممکنہ آگ سے بچایا۔ ہمارے تکنیکی ماہرین زیادہ محفوظ محسوس کرتے ہیں، اور ہم معمول کی دیکھ بھال کے لیے پیداوار کے آدھے دن سے محروم نہیں ہوتے۔" - سہولت آپریشنز مینیجر

اسباق اور سفارشات

1. تنہائی کی حفاظت کو ترجیح دیں:موجودہ 1,000V DC سسٹمز کے لیے، آرک فلیش کے خطرے کو کم کرنے کے لیے مربوط الگ تھلگ کرنے والے کمبائنر بکس میں اپ گریڈ کریں۔ سوتیا یونٹ کی لوڈ بریک ریٹنگ کرنٹ کے تحت محفوظ منقطع ہونے کو یقینی بناتی ہے۔
2. اضافی تحفظ شامل کریں:یہاں تک کہ کم بجلی والے علاقوں میں، SPDs عارضی کو تبدیل کرنے سے مجموعی نقصان کو روکتے ہیں۔ اس باکس میں IEC 61643-11 کے مطابق SPD نے بغیر کسی ناکامی کے دو اضافے کو پہلے ہی جذب کر لیا ہے۔
3. مطابقت کی جلد تصدیق کریں:فٹ، ناک آؤٹ اور نالی کنیکٹرز کو جانچنے کے لیے نمونے آرڈر کریں۔ لچکدار نالی کے ساتھ فیلڈ موافقت معمولی تھی لیکن انجینئرز سے پیشگی منظوری کی ضرورت تھی۔

حوالہ جات: IEC 62548:2016 Photovoltaic (PV) arrays – ڈیزائن کی ضروریات (combiner box wiring and overtcurrent Protection پر سیکشن)۔ IEC 61643-11:2011 کم وولٹیج سرج حفاظتی آلات (حصہ 11، PV کے لیے DC SPDs کا احاطہ کرتا ہے)۔ UL 1699B:2018 Photovoltaic (PV) DC آرک فالٹ سرکٹ پروٹیکشن (کمبائنر بکس میں آرک فالٹ کا پتہ لگانے کے لیے)۔