Solar farm

案例研究

通过创新提升效率

一家大型光伏工程采购和施工公司(EPC)的接到任务,需要在一个易于遭受洪水的地区,控制该地区光伏电站的安装、运行和维护的成本。

总线汇流解决方案提高光伏电站的安装

准时交付一个 140 兆瓦的光伏电站,该电站位于以前的一处稻田,最大压降 为 1.5%,同时需要控制人工时间和成本。

美国最大的发电公司之一正在美国中西部建造一个大型光伏电站,该电站长期以来疲于 应对各种现场条件,导致现场施工经常延误以及施工人员频繁离职。140 兆瓦的光伏电 站建设包括 350,000 块光伏组件,最大压降为 1.5%,当前该项目已与业主指定的一 家大型全球总包公司签约。在为期一年多的时间里,安装涉及 250 多名现场工人。

 

该地点位于阿肯色州以前的一处农村稻田,该地容易遭遇洪水、雷电雷暴、季节性龙卷 风及大面积热浪。最近,新冠肺炎 (COVID-19) 疫情又造成了额外延误,这可能会将 整个安装进度推迟数月。为应对现场频繁的积水威胁(这将导致安装工作需要更多的 人力),需要将电线电缆安装到地面电缆悬挂架上。

为应对这些挑战,总包公司选择了 TE 的光伏定制化总线汇流解决方 案 (CTS)。总线汇流系统使 集中式总线汇流架构,与大型光伏电站所使用的传统汇 流方法(通常依赖于成百上千的独立汇流 )相比,其总体布线结构要简单得多。

140MW

光伏电站

350 K

块光伏组件

1.5%

最大压降

TE Connectivity 的总线汇流系统极大简化了安装要求,这一定程度上归功于它使用 了含凝胶保护盒的光伏绝缘穿刺线夹 (IPC),该连接器已在传统电力行业中经过长期运 行靠的考验——但直到最近才开始应用于光伏发电设施,并已为此应用申请专利。

IPC 小小的穿刺刀片穿过电缆的绝缘护套,与绝缘层下方的导体形成电气连接,而 无需大量现场技术人员进行费时费力的绝缘开剥工作,只需使用套筒扳手即可。TE Connectivity 系统中使用的光伏绝缘穿刺线夹包括一个保护作用的凝胶盒,它实际上是一个填充了 TE 瑞侃(Raychem)Powergel 密封凝胶 的保护盒。这有助于在整个运行周期内防止水分进入,从而为连接提供保护。

据现场技术人员报告,在该系统的帮助下,他们安装两个 IPC 平均只需要两分钟的时间。这一 过程包括清洁电缆、测试电缆导通性、手动拧紧 IPC、使用扳手扭断剪切螺母、安装保护盒、测试线夹的导通性以及将线路末端裁切至规定长度。 由于使用了剪切螺母,IPC 的安装得以进一步简化,该螺母在达到预先设计扭矩后会自动扭 断,并且线夹的刀片会同时穿透电缆绝缘层并接触导体绞线。如安装人员操作的那样,剪切螺 母仅需 20 秒即可完成一次安装,与传统方法相比,现场所需的人工时间缩短了 40% 以上。

将总线电缆敷设到每个光伏组串方阵后,便可安装光伏绝缘穿刺线夹。这样一 来,现场安装人员便可以将整个路径中的 500 kCMIL 电缆从光伏组串方阵敷设 至逆变器进线排,从而简化了安装过程并满足了压降要求。同时也实现了实时 可配置性。如果组串监控器的间距由于现场条件在最后一刻需要更改,总线汇流系统也可以轻松应对,因为光伏绝缘穿刺线夹安装在需要的地方。

“安装速度如此之快,”现场项目经理表示,“传统安装方法至少需要 20 分钟的时间。”

安装速度比以往任何时候都快,并且在这里安装两个IPC 所需的时间 比安装一个光伏 连接器所需的时间要短。
现场项目经理

总线汇流系统的另一个重要优点就是减少了连接数量,这有助于最大程度地降低整个光伏电站中的泄露电流和电压降。针对该特定项目,总线汇 流架构有望帮助光伏电站实现整个低压直流汇流系统的最大压降为 1.5% 的目标。

面向安装人员的现场培训,以及整个项目过程中清晰的文档和明确的沟通“有助于简化整个安装和交接工作,并且实现“零投诉”,现场项目经理 表示。

面对普遍的项目延误,总包公司团队最初估计整个安装过程可能会在原计划的基础上推迟三个月。但是,得益于使用总线汇流系统节省了时间, 该团队现在希望在初始交付日期后一到两周内就可完成安装。