Hoe een BESS-faciliteit de downtime van isolatieschakelaars met 60% verminderde met Soutya

2026-09-02 0 Laat een bericht achter

Een batterij-energieopslagsysteem (BESS)-faciliteit van 220 MW in Zuidoost-Azië werd geconfronteerd met een terugkerend probleem: elke routine-inspectie van de DC-isolatorschakelaars dwong een volledige uitschakeling van een batterijcluster af. Elk venster kostte uren omzetverlies en zorgde voor planningsconflicten met de netbeheerder. Door 36 conventionele lastscheidingsschakelaars te vervangen door de Soutya DC Drawout-Type Isolator Switch, verminderde de faciliteit de onderhoudsonderbreking op elk isolatiepunt met 60%, verlaagde de jaarlijkse bedrijfskosten met $ 25.000 en elimineerde booggerelateerde incidenten gedurende twee opeenvolgende kwartalen.

Achtergrond van de klant

De faciliteit is een BESS-installatie op netschaal die frequentieregeling en piekreductiecapaciteit levert aan een regionaal nutsbedrijf. De DC-schakelruimte bevat meerdere batterijrekken die stroomconversiesystemen voeden via 1.000 V DC-rails. De centrale is 24/7 in bedrijf en het nutscontract staat slechts vier onderhoudsvensters per jaar toe, elk met een maximum van zes uur.

Het elektrotechnische team van de fabriek beheert meer dan 200 isolatorschakelaars verdeeld over vier batterijclusters. Vóór de upgrade vereiste de onderhoudsprocedure voor een enkele schakelaar het loskoppelen van de string, het uitrekken van een volledig uittrekbaar chassis en het fysiek hanteren van zware koperen rails. Het proces was arbeidsintensief en gevoelig voor verkeerde uitlijning bij het opnieuw plaatsen van het chassis.

Uitdagingen en pijnpunten

Tijdens het eerste jaar dat de fabriek in bedrijf was, kwamen bij elke kwartaalinspectie dezelfde beperkingen aan het licht:

Voor het isoleren van een enkele batterijstring was een volledige uitschakeling van het cluster nodig, omdat de bestaande, vast gemonteerde schakelaars niet konden worden uitgetrokken zonder de rail te scheiden.
Eén onderhoudsbeurt duurde twaalf tot veertien uur, waarmee de periode van zes uur van het nutsbedrijf werd overschreden.
Het ontbreken van een visuele indicatie op de schakelaar maakte het moeilijk om te bevestigen of de contacten volledig waren losgekoppeld, waardoor de inspectietijd langer werd.
Toen onderhoudsploegen probeerden het proces te versnellen, forceerden ze soms het chassis terug op zijn plaats, waardoor een verkeerde uitlijning van het contact ontstond, wat leidde tot plaatselijke verhitting en één kleine booggebeurtenis.

Deze kwesties vertaalden zich in operationeel risico. De fabriek verloor ongeveer $38.000 aan vermeden boetes en miste marktkansen tijdens de eerste drie geplande inspecties. Bovendien markeerde de veiligheidsdocumentatie van de fabriek blootstelling aan vlambogen als een risico met hoge prioriteit, omdat bestaande schakelaars geen duidelijke breukindicatie hadden.

Waarom kiezen voor de Soutya DC uitrijdbare isolatorschakelaar?

Het technische team evalueerde drie opties: een traditionele vast gemonteerde DC-scheidingsschakelaar met onderling vergrendelde afdekkingen, een gemotoriseerde lastscheidingsschakelaar en een uitrijdbare scheidingsschakelaar met zichtbare contactopeningen. De eerste optie loste het afsluitprobleem niet op. De tweede optie introduceerde aanvullende voedingsvereisten en een hoger faalpunt.

Er werd om een andere reden gekozen voor de Soutya DC Drawout-Type Isolator Switch: deze maakt het mogelijk het schakelelement uit te trekken terwijl de stroomrail bekrachtigd blijft en beveiligd is achter een interne sluiter. Dit ontwerp elimineert de noodzaak om het gehele batterijcluster uit te schakelen. De boogdovende contacten zijn ontworpen voor laagspanningsgelijkstroomcircuits tot 1.000 V, en de schakelaar geeft een duidelijke, mechanisch vergrendelde indicatie van de contactpositie.

De fabrieksmanager merkte ook op dat de productlijn van Soutya voldoet aan de prestatieverwachtingen zoals uiteengezet in IEC 60947-1 en GB/T 14048.1-2019, waardoor het technische team vertrouwen heeft in het elektrische uithoudingsvermogen en het thermische gedrag van het apparaat bij herhaald gebruik.

Implementatie- en aanvraagproces

Het vervangingsproject duurde acht weken, vanaf de eerste technische beoordeling tot de volledige implementatie.

Stap 1:Een grondig schakelonderzoek bracht elk isolatiepunt in kaart en identificeerde de optimale locaties voor uitrijdbare installatie.
Stap 2:Tijdens een geplande storing werd als eerste een enkele batterijreeks achteraf gemonteerd. Het team documenteerde de nieuwe procedure en mat de cyclustijden.
Stap 3:Elektrische schema's en onderhoudsprocedures werden bijgewerkt nadat de pilotstring was geverifieerd via 30 volledige uitrijcycli.
Stap 4:De overige modules werden in de daaropvolgende weken geïnstalleerd, met dezelfde montageafmetingen als het originele schakelbord. Er waren geen extra ventilatie-upgrades nodig.

Een typische uitdaging tijdens de implementatie was het uitlijnen van het uitrijmechanisme met bestaande kabelcompartimenten in een ouder gedeelte van de schakelruimte. De geleiderails van de Soutya-eenheid waren verstelbaar, waardoor het integratieteam de uitlijning binnen een halve dag opnieuw kon kalibreren. Voor één ouder schakelbord was een klein railafstandsstuk nodig, maar er was geen ingrijpend herontwerp nodig.

Gekwantificeerde resultaten

Na het eerste volledige bedrijfskwartaal registreerde de faciliteit de volgende resultaten:

De gemiddelde onderhoudstijd van de wissels daalde van 12,5 uur per punt naar 4,8 uur, een reductie van 62%.
De jaarlijkse bedrijfs- en onderhoudskosten daalden met $25.000, inclusief de eliminatie van twee noodoproepen.
Tijdens meer dan 150 uitrijoperaties werden geen vlamboogincidenten of contactgerelateerde fouten geregistreerd.
De fabriek kreeg één extra volledig onderhoudsvenster per jaar omdat alle batterijclusters nu online konden blijven tijdens single-string isolatie.

De verbeterde bevestiging van de contactpositie verminderde ook de menselijke fouten. In het vorige systeem was er geen duidelijke manier om te controleren of de schakelaar volledig open was. Een geïntegreerde positie-indicator geeft servicemonteurs nu een onmiddellijke visuele bevestiging voordat ze een kastdeur openen.

Klantgetuigenis

“De Soutya DC-uitrijschakelaar loste het probleem op waar we meer dan een jaar mee worstelden”, aldus de supervisor voor elektrisch onderhoud van de faciliteit. "Onze technici kunnen nu veilig één enkele string isoleren en de zichtbare contactafstand controleren voordat ze met het werk beginnen. De tijdwinst was onmiddellijk merkbaar en de schakelaar voelt robuuster aan."

Lessen en aanbevelingen

Faciliteiten die DC-schakelapparatuur exploiteren, kunnen verschillende lessen uit dit project trekken:

Evalueer de volledige levenscycluskosten van een isolatorschakelaar, niet de prijs vooraf. Een schakelaarontwerp dat een veilige, snelle uitloop mogelijk maakt, kan zichzelf binnen twee jaar terugverdienen door vermeden stilstand.
Zoek naar producten met zichtbare contactindicatie en mechanische vergrendelingen. Deze functies elimineren het giswerk dat leidt tot blootstelling aan boogflitsen.
Voer een proefinstallatie uit op één enkele feeder voordat deze naar de hele faciliteit wordt uitgerold. Deze aanpak vermindert het risico en draagt bij aan het opbouwen van interne bekendheid met de nieuwe procedure.

Als het project opnieuw zou beginnen, zegt het technische team dat ze de uitrijdbare isolatorschakelaars vanaf het allereerste begin van de bouw van de fabriek zouden installeren, en ze vervolgens na het eerste jaar achteraf zouden inbouwen. De extra ontwerpmarge en de eenvoudiger terminalopstelling zouden de oorspronkelijke inbedrijfstelling sneller hebben gemaakt en de gereedheid van de faciliteit voor toekomstige capaciteitsuitbreidingen hebben verbeterd.