Como uma fazenda solar comercial reduziu o tempo de instalação em 25% com a caixa combinadora de 1000V DC tipo MCB 3 em 1 saída

Histórico do cliente

Um operador comercial de fazenda solar na Califórnia gerencia uma instalação terrestre de 5 MW com mais de 15.000 painéis fotovoltaicos. A empresa é especializada em projetos solares em grande escala e opera 12 locais no sudoeste dos Estados Unidos. Para atender às metas agressivas de expansão, a equipe de engenharia procurou maneiras de simplificar a fiação em campo e reduzir os custos dos componentes sem comprometer a confiabilidade do sistema.

Que desafios o cliente enfrentou com a configuração do combinador existente?

, cada sequência de 20 painéis (classificados em 1000 Vcc) foi conectada a uma caixa combinadora separada baseada em fusíveis. Essa abordagem exigia vários gabinetes, cabeamento extenso e substituições frequentes de fusíveis devido a disparos incômodos. A configuração original usava 3 caixas combinadoras individuais por conjunto de 60 painéis, ocupando espaço valioso no rack e criando problemas complexos de gerenciamento de fios. As equipes de manutenção gastavam em média 2 horas por semana substituindo fusíveis queimados em todo o local. Os gabinetes separados aumentavam o risco de erros de fiação durante a instalação.

Por que eles escolheram o tipo MCB de caixa combinadora 1000V DC 3 em 1 saída?

Depois de avaliar opções baseadas em fusíveis e MCB de três fornecedores, a equipe selecionou o tipo MCB Soutya 1000V DC Combiner Box 3 In 1 Out por três motivos principais:

• Proteção MCB integrada:O disjuntor miniatura integrado elimina a necessidade de porta-fusíveis separados e reduz disparos indesejados.
• Design 3 em 1 que economiza espaço:A combinação de três strings em um gabinete reduziu o número de caixas combinadoras em 66%, liberando espaço no rack para painéis adicionais.
• Fiação simplificada:As saídas MCB pré-cabeadas permitiram conexão plug-and-play ao inversor, reduzindo o tempo de instalação e as taxas de erro.

A decisão foi tomada depois que uma análise de custos lado a lado mostrou um custo total instalado 15% menor em comparação com a abordagem anterior baseada em fusíveis, devido à redução de despesas com mão de obra e gabinete.

Como foi realizada a implementação?

O projeto durou quatro semanas, modernizando 200 locais de combinadores em todo o local. Principais etapas incluídas:

1. Auditoria do local:Identificou todas as strings que necessitam de conversão de fusível para proteção MCB.
2. Montagem e fiação:Removi gabinetes antigos e instalei as novas caixas 3 em 1. Cada caixa aceita três entradas positivas e três negativas das cadeias solares.
3. Conexão do inversor:A única saída de cada caixa foi conectada ao painel combinador do inversor usando cabos pré-terminados.
4. Teste:Configurações verificadas de continuidade, resistência de isolamento e disparo do MCB (classificado em 16A por string) sob carga.

Um desafio foi adaptar os cabos string existentes aos terminais de entrada da nova caixa. A equipe resolveu o problema usando conectores MC4 instaláveis ​​em campo, padronizando todas as conexões em uma semana.

Que resultados quantificáveis ​​foram alcançados?

Após a implantação completa ao longo de 6 meses de operação, as seguintes melhorias foram medidas:

• Redução de 25% no tempo de instalação por array(de 4 horas a 3 horas em média).
• Custos de componentes e mão de obra 15% mais baixospor localização do combinador, economizando US$ 12.000 no total.
• 50% menos chamadas de manutençãodevido a viagens incômodas (de 8 para 4 por mês).
• Aumento de 10% no tempo de atividade do sistemaporque as reinicializações do MCB são mais rápidas do que as substituições de fusíveis.

O design simplificado também permitiu que a operadora adicionasse 5% mais painéis por acre, melhorando a utilização do terreno.

O que o cliente disse?

"A caixa combinadora MCB 3 em 1 simplificou nossa fiação de matriz. Agora concluímos as instalações em menos tempo e nossa equipe de manutenção gasta muito menos horas em problemas relacionados a fusíveis. É uma atualização sólida para qualquer projeto solar de médio a grande porte." — Gerente de Projeto, Operador de Fazenda Solar

Que lições este projeto revelou?

Outros instaladores solares podem se beneficiar destes insights:

• Padronize a proteção MCB:Os MCBs oferecem proteção contra sobrecorrente reajustável e são mais confiáveis ​​que os fusíveis em ambientes de alta vibração.
• Reduza a contagem de gabinetes:As caixas combinadoras multi-string reduzem os custos de material e mão de obra, ao mesmo tempo que simplificam expansões futuras.
• Planeje a compatibilidade do conector:Certifique-se de que os conectores instaláveis ​​em campo estejam disponíveis para evitar atrasos na modernização dos sistemas existentes.

Se recomeçasse, a equipe teria especificado a caixa MCB 3 em 1 desde a fase inicial do projeto para evitar custos de retrofit.

Referências da indústria

• IEC 62548:2016 Matrizes fotovoltaicas (PV) — Requisitos de projeto. (Fonte:https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G, Mou X. Estudo sobre a coordenação entre MCB e RCBO em sistemas de distribuição de energia de baixa tensão.Engenharia Elétrica, 2022, 104(3): 1823-1835.