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BESS 施設が Soutya を使用してアイソレーション スイッチのダウンタイムを 60% 削減した方法

東南アジアにある 220 MW バッテリ エネルギー貯蔵システム (BESS) 施設は、繰り返し発生する問題に直面していました。DC アイソレータ スイッチの定期検査を行うたびに、バッテリ クラスタが完全に停止することになりました。各ウィンドウでは数時間分の収益損失が発生し、送電網運営会社とのスケジュールの競合が発生しました。 36 台の従来の負荷遮断スイッチを Soutya DC 引出型アイソレータ スイッチに置き換えることにより、施設は各絶縁ポイントのメンテナンスのダウンタイムを 60% 削減し、年間運用コストを 25,000 ドル削減し、2 四半期連続でアーク関連のインシデントを排除しました。

顧客の背景

この施設は、周波数調整とピークシェービング能力を地域の電力会社に供給するグリッド規模の BESS プラントです。その DC 開閉装置室には、1,000 V DC バスバーを介して電力変換システムに電力を供給する複数のバッテリー ラックが含まれています。発電所は 24 時間年中無休で稼働しており、電力会社との契約により、メンテナンス時間帯は年に 4 回のみ許可されており、それぞれの時間は 6 時間に制限されています。

工場の電気エンジニアリング チームは、4 つのバッテリー クラスターにわたる 200 を超えるアイソレータ スイッチを管理しています。アップグレード前の単一スイッチのメンテナンス手順では、ストリングを切断し、引き出し可能なシャーシ全体をラックに配置し、重い銅製バスバーを物理的に扱う必要がありました。このプロセスは多大な労力を要し、シャーシを再挿入する際に位置がずれる傾向がありました。

課題と問題点

工場の稼働初年度は、四半期ごとの検査で同じ限界が明らかになりました。

  • バスバーを分離しないと既存の固定取り付けスイッチを引き抜くことができないため、単一のバッテリー ストリングを分離するにはクラスター全体をシャットダウンする必要がありました。
  • 1 回のメンテナンスには 12 ~ 14 時間かかり、電力会社の 6 時間を超えました。
  • スイッチに視覚的な表示がないため、接点が完全に外れているかどうかの確認が難しく、検査に時間がかかっていました。
  • メンテナンス作業員がプロセスをスピードアップしようとすると、シャーシを強制的に所定の位置に戻すことがあり、接触不良が発生し、局所的な加熱と 1 つの小さなアーク イベントが発生しました。

これらの問題は運用リスクにつながりました。同工場は、最初の 3 回の定期検査中に罰則を回避し、市場機会を逃したため、約 38,000 ドルの損失を被りました。さらに、既存のスイッチには明確な破損の兆候がなかったため、プラントの安全文書にはアークフラッシュへの曝露が優先度の高いリスクとして警告されていました。

Soutya DC引き出し型アイソレータスイッチが選ばれる理由

エンジニアリング チームは、インターロック カバーを備えた従来の固定取り付け型 DC アイソレータ スイッチ、電動ロード ブレーク スイッチ、および目に見える接点ギャップを備えた引出し型アイソレータ スイッチの 3 つのオプションを評価しました。最初のオプションではシャットダウンの問題は解決されませんでした。 2 番目のオプションでは、補助電源要件が導入され、故障点が高くなります。

Soutya DC 引出型アイソレータ スイッチは、別の理由で選択されました。バスバーが通電され、内部シャッターの後ろに固定されたまま、スイッチング素子を引き出すことができます。この設計により、バッテリークラスター全体をシャットダウンする必要がなくなります。その消弧接点は、最大 1,000 V の低電圧 DC 回路用に設計されており、スイッチは接点位置を機械的にインターロックして明確に表示します。

工場長はまた、Soutya の製品ラインが IEC 60947-1 および GB/T 14048.1-2019 で概説されている性能期待に従っており、エンジニアリング チームが繰り返しの動作下でのデバイスの電気的耐久性と熱挙動に自信を持っていることにも言及しました。

実装と申請のプロセス

代替プロジェクトでは、最初のエンジニアリング レビューから完全な導入まで 8 週間かかりました。

  • ステップ 1:徹底的なスイッチング調査により、すべての絶縁ポイントがマッピングされ、引出しの設置に最適な場所が特定されました。
  • ステップ 2:計画停電中に、最初に単一のバッテリーストリングが改修されました。チームは新しい手順を文書化し、サイクル時間を測定しました。
  • ステップ 3:パイロットストリングが 30 回の完全な引き出しサイクルを通じて検証された後、電気図とメンテナンス手順が更新されました。
  • ステップ 4:残りのモジュールは、元の配電盤と同じ取り付け寸法を使用して、数週間かけて設置されました。追加の換気アップグレードは必要ありませんでした。

導入時の典型的な課題は、開閉装置室の 1 つの古いセクションにある既存のケーブル コンパートメントと引き出し機構を位置合わせすることでした。 Soutya ユニットのガイド レールは調整可能なため、統合チームは半日以内にアライメントを再調整することができました。 1 つの古い配電盤には小さなバスバー スペーサーが必要でしたが、大きな再設計は必要ありませんでした。

定量化された結果

最初の四半期全体の運用後、施設は次の成果を記録しました。

  • スイッチの平均メンテナンス時間は、1 ポイントあたり 12.5 時間から 4.8 時間に短縮され、62% 削減されました。
  • 2 件の緊急通報の廃止を含め、年間の運用および保守の人件費が 25,000 ドル減少しました。
  • 150 回以上の引出し作業中、アークフラッシュ事故や接触関連の故障はゼロでした。
  • シングルストリング隔離中にすべてのバッテリークラスターがオンライン状態を維持できるようになったことで、工場はさらに年に 1 回のフルメンテナンスウィンドウを取り戻しました。

接触位置の確認が向上し、ヒューマンエラーも軽減されました。以前のシステムでは、スイッチが完全に開いているかどうかを確認する明確な方法がありませんでした。統合された位置インジケータにより、サービス技術者はベイドアを開ける前に即座に視覚的に確認できるようになりました。

お客様の声

「Soutya DC引き出しスイッチは、私たちが1年以上悩んでいた問題を解決してくれました」と施設の電気保守監督者は述べました。 「当社の技術者は、作業を開始する前に単一の弦を安全に分離し、目に見える接触ギャップを確認できるようになりました。時間の節約はすぐに始まり、スイッチはより堅牢に感じられます。」

教訓と推奨事項

DC 開閉装置を運用する施設は、このプロジェクトからいくつかの教訓を得ることができます。

  • アイソレータ スイッチの初期価格ではなく、ライフサイクル全体のコストを評価します。安全かつ迅速な引き出しを可能にするスイッチ設計により、2 年以内にダウンタイムを回避でき、元が取れます。
  • 目に見える接触表示と機械的インターロックを備えた製品を探してください。これらの機能により、アークフラッシュにさらされる原因となる当て推量が排除されます。
  • 施設全体に展開する前に、単一のフィーダーでパイロット設置を実施します。このアプローチはリスクを軽減し、新しい手順に対する社内の習熟度を高めるのに役立ちます。

プロジェクトが再び始まった場合、エンジニアリングチームは、1年後に改修するのではなく、プラント建設の最初から引き出し型アイソレータスイッチを設置するだろうと述べています。追加の設計マージンとシンプルな端子配置により、当初の試運転が迅速化され、将来の容量拡張に対する施設の準備が向上したでしょう。

参考文献

IEC 60947-1。低圧開閉装置および制御装置 - パート 1: 一般規則 [S]。 2020年。

GB/T 14048.1-2019。低圧開閉装置および制御装置 - パート 1: 一般規則 [S]。 2019年。

DC Drawout-Type Isolator Switch

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