কিভাবে একটি বাণিজ্যিক PV ইনস্টলার একটি DC AFCI কম্বাইনার বক্স দিয়ে আর্ক-ফল্ট ডাউনটাইম 85% কম করে

গ্রাহক পটভূমি

অ্যারিজোনা ভিত্তিক একটি আঞ্চলিক বাণিজ্যিক সৌর ইপিসি কোম্পানি, গুদাম এবং বিতরণ কেন্দ্রগুলির জন্য ছাদ এবং গ্রাউন্ড-মাউন্ট পিভি সিস্টেমে বিশেষজ্ঞ। 500 কিলোওয়াট থেকে 3 মেগাওয়াট পর্যন্ত সাধারণ প্রকল্পগুলির সাথে কোম্পানিটি প্রতি বছর প্রায় 25 মেগাওয়াট ইনস্টল করে। তাদের ক্লায়েন্ট হল লজিস্টিক অপারেটর এবং কোল্ড-স্টোরেজ প্রদানকারী যাদের ন্যূনতম বিদ্যুৎ বাধা সহ নির্ভরযোগ্য সৌর সম্পদ প্রয়োজন।

স্ট্যান্ডার্ড কম্বাইনার বক্স এবং ইনভার্টার-লেভেল AFCI এর সাথে চ্যালেঞ্জ

বছরের পর বছর ধরে, ইনস্টলার শুধুমাত্র ফিউজ এবং একটি ডিসি সংযোগ বিচ্ছিন্ন সহ স্ট্যান্ডার্ড ডিসি কম্বাইনার বক্স ব্যবহার করত। আর্ক ফল্ট সুরক্ষা বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল স্তরে পরিচালনা করা হয়েছিল, কিন্তু এটি দুটি পুনরাবৃত্তি সমস্যা সৃষ্টি করেছে। প্রথমত, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল-স্তরের সনাক্তকরণ কোন স্ট্রিং বা কম্বাইনার বক্সে ত্রুটি ছিল তা আলাদা করতে পারেনি, যা ক্রুদের ছাদে প্রতিটি সংযোগকারী পরীক্ষা করতে বাধ্য করে। দ্বিতীয়ত, ইনভার্টারগুলি গ্রিড স্যুইচিং এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল শুরুর সময় মিথ্যা ট্রিপ তৈরি করে, পুরো অ্যারেটি বন্ধ করে দেয়।

সবচেয়ে গুরুতর ঘটনাটি একটি কম্বাইনার বাক্সের ভিতরে একটি আলগা সংযোগকারীকে জড়িত করে যা একটি সিরিজ আর্ক ফল্ট তৈরি করে। একটি তাপীয় পরিদর্শন এটি ধরার আগে আর্কটি কয়েক সপ্তাহ ধরে ধোঁয়ায়। এই ঘটনাটি আগুনের কারণ হয়ে দাঁড়ায় এবং ছয়-অঙ্কের দায়বদ্ধতা দাবি করে। EPC টিম জানত যে তাদের উত্সের কাছাকাছি আর্ক ফল্ট সুরক্ষা প্রয়োজন, তবে বিদ্যমান কম্বাইনার বাক্সগুলিতে বাহ্যিক AFCI মডিউলগুলিকে পুনরুদ্ধার করা ব্যয়বহুল এবং জটিল ছিল। প্রতিটি মডিউলের জন্য পৃথক তারের, ঘের, এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সঙ্গে সমন্বয় প্রয়োজন.

Soutya 12-in-1-out DC AFCI কম্বাইনার বক্স কেন?

কোম্পানি তিনটি বিকল্পের মূল্যায়ন করেছে: শুধুমাত্র ইনভার্টার-লেভেল AFCI দিয়ে চালিয়ে যাওয়া, বাহ্যিক AFCI মডিউল যোগ করা, অথবা একটি ইন্টিগ্রেটেড DC AFCI কম্বাইনার বক্সে স্যুইচ করা। বাহ্যিক মডিউলগুলি UL 1699B-এর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করেছে কিন্তু প্রতি কম্বাইনারে $2,000-এর বেশি যোগ করেছে এবং প্রতি ইউনিটে কয়েক ঘন্টা ইনস্টলেশন দীর্ঘায়িত করেছে। ইন্টিগ্রেটেড Soutya বক্সে 12টি স্ট্রিং ইনপুট, প্রতি-স্ট্রিং আর্ক ফল্ট সনাক্তকরণ, ওভারকারেন্ট সুরক্ষা, এবং একটি ঘেরে একটি সার্জ প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইস রয়েছে। এটি UL 1699B-তে তালিকাভুক্ত করা হয়েছিল এবং 600 VDC এবং 1200 VDC সিস্টেম ভোল্টেজগুলি পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, যা কোম্পানির স্ট্যান্ডার্ড প্রজেক্ট স্পেসিফিকেশনের সাথে মিলে যায়।

সিদ্ধান্তটি ইনস্টলেশনের অর্থনীতি এবং সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতার জন্য নেমে এসেছে। Soutya বক্সের সাথে, ক্রুদের শুধুমাত্র ইউনিটটি মাউন্ট করতে, স্ট্রিং লিডগুলিকে সংযুক্ত করতে এবং AFCI থ্রেশহোল্ড প্যারামিটার সেট করতে হবে। কোন বহিরাগত মডিউল বা অতিরিক্ত ঘের প্রয়োজন ছিল. সমন্বিত নকশাটি সমাপ্তি পয়েন্টের সংখ্যাও কমিয়েছে, ভবিষ্যতে আর্ক ফল্টের ঝুঁকি কমিয়েছে। একটি 1.2 মেগাওয়াট ছাদ প্রকল্পের ক্ষেত্রের পরীক্ষা প্রকৌশল দলকে নিশ্চিত করেছে যে পণ্যটি বাস্তব অবস্থার অধীনে সম্পাদন করবে।

বাস্তবায়ন প্রক্রিয়া

পাইলট প্রকল্পটি ছিল রেফ্রিজারেটেড ডিস্ট্রিবিউশন সেন্টারে 1.2 মেগাওয়াটের ছাদ অ্যারে। ইনস্টলেশনটি দুই সপ্তাহেরও বেশি সময় ধরে হয়েছিল, 24টি Soutya DC AFCI কম্বাইনার বক্স ছাদ জুড়ে বিতরণ করা হয়েছিল। প্রতিটি বক্স কেন্দ্রীয় বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার জন্য একটি আউটপুট ফিড সহ 12টি স্ট্রিং যুক্ত করে।

• সাইট প্রস্তুতি এবং মাউন্ট: কম্বাইনার বাক্সগুলি বহিরাগত দেয়ালের কাছে পূর্বে ইনস্টল করা স্ট্রট র্যাকে মাউন্ট করা হয়েছিল। অ্যারে থেকে ডিসি ওয়্যারিং গ্রন্থিগুলির মধ্যে টানা হয়েছিল এবং ইনপুট টার্মিনালগুলিতে শেষ করা হয়েছিল।
• AFCI কনফিগারেশন: ইনস্টলার বিল্ট-ইন ডিআইপি সুইচ এবং একটি ভোল্টেজ মিটার ব্যবহার করে প্রতিটি চ্যানেলের আর্ক ফল্ট সনাক্তকরণ থ্রেশহোল্ড সেট করে। স্ব-পরীক্ষা ফাংশন একটি উপদ্রব শাটডাউন ট্রিগার ছাড়াই সমস্ত 12টি ইনপুটগুলিতে আর্ক সনাক্তকরণ সার্কিট যাচাই করেছে।
• বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সঙ্গে সমন্বয়: প্রতিটি কম্বাইনার বক্সের আউটপুট ইনভার্টারের ডিসি বাসের সাথে সংযুক্ত ছিল। AFCI ট্রিপ সিগন্যালটি ইনভার্টারের রিমোট স্টপ ইনপুটে সংযুক্ত ছিল, এটি নিশ্চিত করে যে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ত্রুটির 0.5 সেকেন্ডের মধ্যে বন্ধ হয়ে যায় – UL 1699B-তে 2-সেকেন্ডের প্রয়োজনের দ্বিগুণেরও বেশি।
• কমিশনিং: উজ্জীবিত করার পর, ক্রু একটি ক্রমাঙ্কিত আর্ক জেনারেটর ব্যবহার করে ম্যানুয়াল আর্ক ফল্ট সিমুলেশনের একটি সিরিজ সঞ্চালিত করেছে। সমস্ত 24টি বাক্স আর্কস সনাক্ত করেছে এবং সঠিকভাবে ট্রিপ সিগন্যাল রিলে করেছে।

একমাত্র কঠিন পদক্ষেপ ছিল AFCI ট্রিপ সিগন্যালকে একটি পুরানো বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল মডেলের সাথে একীভূত করা যাতে একটি ডেডিকেটেড শাটডাউন ইনপুট ছিল না। দলটি ইনভার্টারের ডিসি সংযোগ বিচ্ছিন্ন সুইচ কন্ট্রোলারে ট্রিপ রিলেকে তারের মাধ্যমে এটি সমাধান করেছে, একটি পরিবর্তন যা প্রতি ইনভার্টারে 30 মিনিট সময় নেয়। এটি একটি এককালীন প্রকৌশল পরিবর্তন ছিল এবং বাকি ইনস্টলেশনকে প্রভাবিত করেনি।

পরিমাপযোগ্য ফলাফল

পুরো এক বছরের অপারেশনের পর, পাইলট সিস্টেম কোম্পানির আগের কম্বাইনার বক্স ডিজাইনের তুলনায় পরিমাপযোগ্য উন্নতি করেছে।

• আর্ক-ফল্ট-সম্পর্কিত ডাউনটাইম 85% কমেছে- প্রতি ত্রৈমাসিকে গড়ে 12 ঘন্টা থেকে 2 ঘন্টার কম। বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল স্টার্টআপ থেকে মিথ্যা ট্রিপ নির্মূল করাই প্রতি ত্রৈমাসিকে 8 ঘন্টা ডাউনটাইম বাঁচিয়েছে।
• দুটি বাস্তব আর্ক ফল্ট সনাক্ত করা হয়েছে এবং বিচ্ছিন্ন করা হয়েছে– একটি ক্ষয়প্রাপ্ত MC4 সংযোগকারীর কারণে এবং একটি আলগা টার্মিনাল স্ক্রু দ্বারা সৃষ্ট। উভয় ঘটনাই তাপীয় ক্ষতি হওয়ার আগে ধরা পড়েছিল, সম্ভাব্য মেরামত এবং দায় খরচে আনুমানিক $50,000 প্রতিরোধ করে।
• মিথ্যা ভ্রমণের হার প্রতি বছর 5 থেকে 1 এ নেমে এসেছে. একক মিথ্যা ট্রিপটি একটি অস্বাভাবিক ইউটিলিটি গ্রিড ভোল্টেজ ইভেন্টের সময় ঘটেছে এবং রিসেট করতে 10 মিনিট সময় লেগেছে।
• প্রতি কম্বাইনার বাক্সে ইনস্টলেশন সময় 40% কমেছে- 4 ঘন্টা থেকে 2.5 ঘন্টা - কারণ ক্রুদের আর আলাদা AFCI ডিভাইস এবং জংশন বক্স ইনস্টল করতে হবে না।

ক্লায়েন্ট তাদের পরবর্তী তিনটি প্রকল্পে একই কম্বাইনার বক্স ডিজাইনের রোলআউট অনুমোদন করেছে, মোট 4 মেগাওয়াট ক্ষমতা।

ক্লায়েন্ট প্রশংসাপত্র

"Soutya AFCI কম্বাইনার বক্সটি আমাদের ডিজাইন থেকে জটিলতার একটি স্তর সরিয়ে দিয়েছে। এটিতে একটি আর্ক ফল্ট ধরা পড়েছে যা ইনভার্টার কখনও দেখেনি, এবং কমিশনিং সহজ ছিল। আমরা আমাদের সমস্ত বাণিজ্যিক ইনস্টলেশনের জন্য এই বাক্সটিকে মানসম্মত করেছি।" - সিনিয়র ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার

পাঠ এবং সুপারিশ

• আর্ক ফল্ট সুরক্ষা কম্বাইনার লেভেলে, ইনভার্টারে নয়।কম্বাইনার বক্স হল সিরিজ আর্ক ফল্টের জন্য সবচেয়ে বেশি ঝুঁকিপূর্ণ জংশন পয়েন্ট কারণ একটি ছোট ঘেরে অনেকগুলি সমাপ্তি রয়েছে৷ সেখানে সনাক্তকরণ বাস্তবায়ন দ্রুত প্রতিক্রিয়া এবং ভাল সমস্যা সমাধান প্রদান করে।
• ইন্টিগ্রেটেড AFCI মোট সিস্টেম খরচ কম করে।যদিও Soutya বক্সের দাম একটি স্ট্যান্ডার্ড কম্বাইনার বক্সের চেয়ে 30% বেশি, বাহ্যিক AFCI মডিউলগুলিকে বাদ দেওয়া এবং ইনস্টলেশনের শ্রম হ্রাস করার ফলে প্রতি বক্সে মোটামুটি $1,000 নেট সঞ্চয় হয়৷ 20টি বাক্স সহ একটি 1 মেগাওয়াট প্রকল্পের জন্য, সেটি হল $20,000 সঞ্চয়৷
• কমিশনিং এবং স্ব-পরীক্ষা গুরুত্বপূর্ণ।অ্যারেকে শক্তিশালী করার আগে AFCI আচরণ যাচাই করুন। এছাড়াও, শাটডাউনটি UL 1699B এবং NEC 690.12 প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য যথেষ্ট তা নিশ্চিত করতে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সহ ট্রিপ লজিক সমন্বয় করুন।
• প্রকল্পটি পুনর্বিবেচনা করলে, দলটি AFCI স্থিতির দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ যুক্ত করবে।এটি আরও দ্রুত ফল্ট স্থানীয়করণ সক্ষম করবে এবং প্রযুক্তিবিদদের অপ্রয়োজনীয়ভাবে ছাদে উঠতে বাধা দেবে।

তথ্যসূত্র

• UL 1699B:2018 ফটোভোলটাইক (PV) DC আর্ক-ফল্ট সার্কিট সুরক্ষা
• IEC 62548:2016 ফটোভোলটাইক (PV) অ্যারে - ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা
• NEC 690.12 বিল্ডিংগুলিতে পিভি সিস্টেমগুলির দ্রুত শাটডাউন (NFPA 70)