Pemutus Sirkuit Kotak Cetakan Soutya DC Mengurangi Waktu Henti Tenaga Surya sebesar 35%

Pabrik fotovoltaik berkapasitas 50 MW di Amerika Barat Daya menggantikan 120 pemutus arus yang sudah tua dengan pemutus sirkuit cetakan Soutya DC. Hasilnya: pengurangan waktu henti tak terjadwal sebesar 35%, penurunan tingkat kegagalan pemutus dari 4,2% menjadi 0,8%, dan penghematan pemeliharaan tahunan lebih dari $60.000.

Bagaimana Situasi Operasional di Fasilitas Tenaga Surya?

Fasilitas ini mengoperasikan 24 blok tenaga surya, yang masing-masing menyalurkan stasiun konversi DC-ke-AC berkapasitas 2 MW. Sistem proteksi DC aslinya terdiri dari pemutus miniatur yang tidak terdaftar di UL yang dipasang selama konstruksi. Setelah 14 tahun berada di lingkungan gurun, pemutus tersebut menunjukkan tanda-tanda tekanan panas, dan beberapa diantaranya tersandung saat operasi pembersihan rutin ketika kelembapan tinggi menciptakan jalur kebocoran.

Manajer pembangkit listrik berada di bawah tekanan untuk meningkatkan ketersediaan energi dari 98,2% menjadi di atas 99% sebagai bagian dari perjanjian jual beli listrik. Setiap perjalanan yang tidak direncanakan berarti hilangnya pembangkitan listrik, dan setiap kunjungan penggantian memerlukan penghentian total.

Tantangan Apa yang Disebabkan oleh Sistem Proteksi DC Lama?

Selama 12 bulan sebelumnya, pabrik mencatat 47 kegagalan terkait pemutus arus. Masalah yang paling umum adalah gangguan tersandung akibat arus berlebih sementara, yang dipicu oleh gangguan string yang berdekatan. Ketika satu pemutus arus hulu terbuka, tujuh senar hilir menjadi gelap. Tim pemeliharaan menghabiskan rata-rata 3,5 jam per acara, termasuk perjalanan melintasi lokasi seluas 200 hektar.

Pemutus yang lebih tua juga tidak memiliki indikasi kesalahan yang jelas. Teknisi harus membuka penutup dan menggunakan kamera inframerah untuk mengidentifikasi unit mana yang telah dibuka. Dalam dua kejadian, sebuah pemutus yang trip secara keliru ditutup kembali sementara gangguan hilir masih ada, sehingga merusak kotak penggabung dan satu inverter.

Suku cadang menjadi langka, dan pemasok asli telah menghentikan model tersebut. Pabrik tersebut menyediakan 40 unit dari beberapa merek berbeda, namun tidak ada yang sesuai dengan kapasitas yang ada, sehingga setiap pembangunan kembali memerlukan modifikasi panel.

Mengapa Pabrik Memilih Pemutus Sirkuit Cetakan Soutya DC?

Tim teknik mengevaluasi tiga opsi penggantian: pemutus AC dengan peringkat DC dari distributor lokal, unit rekondisi dari pabrikan asli, dan lini DC MCCB Soutya. Pemutus hibrida AC-ke-DC memiliki kapasitas interupsi yang lebih rendah dan gagal dalam uji hubung singkat internal pembangkit pada 10 kA. Unit rekondisi memiliki garansi 90 hari dan tidak mengatasi pola perjalanan yang mengganggu.

Pemutus sirkuit casing cetakan DC Soutya dipilih setelah uji coba berdampingan pada dua senar. Produk ini memenuhi persyaratan UL 489 dan menawarkan voltase pengoperasian terukur 1000 V DC dengan kapasitas interupsi sebesar 25 kA, jauh di atas arus gangguan maksimum yang tersedia di lokasi sebesar 12 kA. Pemutus ini juga menampilkan bendera perjalanan visual dan kontak tambahan untuk pemantauan jarak jauh, yang tidak disediakan oleh kandidat lain dengan harga yang sebanding.

Keputusan tersebut juga dipengaruhi oleh kesediaan Soutya untuk memberikan dukungan teknis aplikasi dan garansi suku cadang selama 5 tahun tanpa pertanyaan.

Bagaimana MCCB Soutya DC Dikerahkan?

Program penggantian berlangsung selama delapan minggu di lima gardu induk. Proyek ini dibagi menjadi lima tahap:

• Fase 1: Survei lapangan dan pemberian label pada 120 posisi pemutus.
• Tahap 2: Pemasangan dua panel pada blok 7 dan uji pembebanan selama 48 jam.
• Fase 3: Peluncuran penuh ke blok 7 dan 8, dengan satu senar tersisa pada pemutus lama sebagai kontrol.
• Fase 4: Penggantian blok yang tersisa setelah perbandingan kontrol menunjukkan pengurangan kegagalan 4:1.
• Fase 5: Pelatihan dua teknisi listrik instalasi mengenai diagnostik perjalanan dan prosedur penggantian.

Tantangan teknis utama adalah mengadaptasi rel pemasangan kotak penggabung yang ada. Dimensi kompak Soutya cocok dengan tata letak rel DIN standar, tetapi lug busbarnya sedikit lebih besar. Pabrik tersebut menggunakan adaptor tembaga khusus yang dipasok oleh Soutya, dan waktu pemasangan per pemutus rata-rata 27 menit, termasuk mengencangkan lug dan mengoleskan pasta anti-oksidan.

Hasil Apa yang Dicapai Fasilitas ini?

Setelah pemutus terakhir dipasang, pabrik memantau kinerjanya selama sembilan bulan. Waktu henti tidak terjadwal akibat kegagalan pemutus DC turun dari 11,6 jam per bulan menjadi 0,8 jam per bulan, yang merupakan pengurangan total waktu henti pabrik sebesar 35% ketika dinormalisasi berdasarkan musim. Tingkat kegagalan pemutus arus menurun dari 4,2% per tahun menjadi 0,8%.

Biaya pemeliharaan turun sebesar $60.000 per tahun, didorong oleh berkurangnya kunjungan ke lokasi dan hilangnya persediaan suku cadang. Pabrik mengembalikan pemutus lama yang tidak terpakai ke pengecer seharga $7.000. Ketersediaan energi meningkat menjadi 99,4%, yang memicu bonus kinerja sebesar $150.000 dari pembeli listrik.

Kontak tambahan memungkinkan sistem SCADA pabrik untuk menunjukkan pemutus terbuka secara real time. Dispatch sekarang dapat mengirim teknisi listrik ke rangkaian yang benar, sehingga mengurangi waktu diagnosis rata-rata dari 35 menit menjadi 6 menit.

Apa Kata Manajer Pemeliharaan Pabrik?

“Kami mengharapkan tingkat trip yang lebih rendah, namun kami tidak menyangka diagnostiknya akan sebersih ini. Tanda trip dan kontak jarak jauh memungkinkan operator panel kami melihat posisi yang tepat tanpa meninggalkan ruang kendali. Ini mempersingkat waktu respons kami hingga sepersekian dari sebelumnya,” kata manajer pemeliharaan kelistrikan.

Pelajaran Apa yang Dapat Dipelajari Operator Lain?

Tiga poin dari proyek ini berlaku untuk fasilitas apa pun dengan peralatan perlindungan DC yang sudah tua:

• Verifikasi kapasitas interupsi aktual pada tegangan sistem maksimum Anda. Pemutus dengan tegangan 25 kA pada 1000 V DC tidak sama dengan pemutus arus dengan tegangan 25 kA pada 500 V DC.
• Gunakan penggantian bertahap dan pertahankan dua atau tiga senar pada peralatan lama sebagai grup kontrol. Data pembanding dari pabrik menunjukkan hasilnya dalam waktu empat minggu.
• Investasikan pada pemutus dengan kontak tambahan. Sinyal status jarak jauh terbayar dengan menghilangkan waktu patroli dan dengan mencegah kesalahan penutupan setelah perjalanan.

Jika proyek ini diulangi, manajer akan memerintahkan pemutus cadangan tambahan untuk menutupi lokasi kedua dibandingkan menjual unit lama. “Kami meremehkan bagaimana kami mempercayai pemecah Soutya dan ingin menstandarkan pembangkit listrik sejenisnya,” katanya.

Referensi

• UL 489 Edisi. 14-2025 - Pemutus Arus Kotak Cetakan, Sakelar Kotak Cetakan, dan Penutup Pemutus Sirkuit
• Studi Simulasi Proses Gerak Busur Miniatur Pemutus Arus DC, DOI: 10.1063/5.0174184