Pembangkit listrik fotovoltaik (PV) berkapasitas 45 MW yang terletak di wilayah gurun dataran tinggi mengalami kegagalan berulang pada kotak penggabung DC-nya. Fasilitas tersebut, yang dioperasikan oleh produsen listrik independen yang melayani jaringan utilitas regional, telah beroperasi selama enam tahun. Lebih dari 1.400 rangkaian string dimasukkan ke dalam 28 kotak penggabung, masing-masing menyalurkan hingga 1000V DC dari panel surya ke inverter pusat.
Tim operasi pembangkit listrik menghadapi tekanan yang semakin besar untuk mengurangi waktu henti yang tidak terjadwal karena operator jaringan lokal memberlakukan penalti ketersediaan yang lebih ketat. Dengan suhu musim panas yang melebihi 45°C, tekanan termal pada komponen DC sangat parah.
Pemegang sekering asli adalah unit generik yang hanya diberi nilai 600V DC. Ukurannya terlalu kecil untuk konfigurasi string 1000V pabrik. Selama 18 bulan, tim operasi mencatat 23 kegagalan dudukan sekring di 11 kotak penggabung.
Gejalanya konsisten: klip penahan sekering kehilangan tegangan pegas setelah siklus termal berulang kali, sehingga menciptakan kontak resistansi tinggi. Pada 1000V DC, sambungan yang buruk menyebabkan pemanasan lokal dan busur mikro. Dalam beberapa kasus, dudukan sekring meleleh, dan kotak penggabung harus dimatikan untuk perbaikan darurat. Setiap insiden menyebabkan hilangnya produksi energi, suku cadang, dan tenaga kerja rata-rata sebesar $4.800.
Upaya sebelumnya untuk mengencangkan kembali klip dan mengoleskan gemuk konduktif tidak menyelesaikan masalah. Setelah kerusakan kedua, manajer pabrik memerintahkan peninjauan lengkap spesifikasi dudukan sekering.
Tim teknik mengevaluasi tiga alternatif. Yang pertama adalah dudukan sekering rel DIN standar dengan daya 1000V DC, namun klipnya terbuat dari paduan tembaga bermutu rendah yang masih akan menimbulkan korosi di udara gurun yang asin. Opsi kedua adalah solusi eksklusif yang memerlukan pertukaran seluruh kotak penggabung, yang melebihi anggaran pemeliharaan.
Opsi ketiga adalah dudukan sekring Soutya DC 1000V. Tiga faktor yang menentukan:
Dudukan sekring Soutya juga dilengkapi dengan wadah nilon matte yang tahan terhadap degradasi sinar ultraviolet, suatu masalah yang menyebabkan retakan rapuh pada unit lama. Manajer pengadaan membenarkan bahwa Soutya memberikan garansi tiga tahun berdasarkan data tegangan dan arus DC aktual dari pembangkit.
Peningkatan ini dilakukan secara bertahap selama empat minggu, selama masa pemeliharaan pabrik di akhir musim dingin. Tim operasi mengganti 520 dudukan sekering secara bertahap, satu kotak penggabung dalam satu waktu, untuk menghindari penghentian sistem secara luas.
Satu-satunya kesulitan yang signifikan adalah ruang pembengkokan kawat yang sempit di dalam kotak penggabung. Orientasi terminal dudukan sekering Soutya memudahkan pemasangan kabel PV 6 mm² tanpa menyebabkan tikungan, sehingga masalah teratasi dalam hitungan jam.
Dua belas bulan setelah peningkatan, operator membandingkan data kinerja dengan dua tahun sebelum penggantian.
Manajer pembangkit listrik juga mencatat bahwa penalti ketersediaan dari operator jaringan listrik dikurangi menjadi nol dalam tiga laporan penyelesaian bulanan terbaru. Di pasar yang sedang tertekan, peningkatan tersebut saja sudah membenarkan investasi perangkat keras sebesar $11.000.
"Kami kehilangan kepercayaan pada dudukan sekring asli setelah kerusakan kedua. Dudukan sekring Soutya DC 1000V telah memberi kami koneksi andal yang dapat kami prediksi. Hasil pencitraan termal jelas, dan tim saya dapat fokus pada pembersihan dan pemeriksaan torsi daripada penggantian darurat," kata direktur pemeliharaan pabrik.
Untuk tim operasi yang mengelola sirkuit 1000V DC di pembangkit listrik tenaga surya, sistem penyimpanan, atau jaringan DC industri, proyek ini menawarkan tiga hal praktis.
Jika pabrik melakukan hal ini lagi, satu-satunya perbaikan yang dapat dilakukan adalah mengganti dudukan sekring lebih awal, pada saat pengoperasian peralatan awal. Biaya pencegahan adalah sepertiga dari biaya dua perbaikan darurat pertama.
[1] SIE 60269-1. Sekering tegangan rendah - Bagian 1: Persyaratan umum [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62496
[2] Karakteristik Penuaan Elektroda Kontak Sakelar DC Tegangan Rendah [J]. Energi, 2021, 14(20): 6838.https://doi.org/10.3390/en14206838


Jack
Soutya