동남아시아의 220MW 배터리 에너지 저장 시스템(BESS) 시설은 반복되는 문제에 직면했습니다. DC 절연체 스위치를 정기적으로 검사할 때마다 배터리 클러스터가 완전히 종료되는 문제였습니다. 각 창은 몇 시간의 수익 손실을 초래하고 그리드 운영자와 일정 충돌을 일으켰습니다. 36개의 기존 부하 차단 스위치를 Soutya DC 인출형 절연체 스위치로 교체함으로써 시설은 각 절연 지점의 유지 관리 가동 중지 시간을 60% 줄이고 연간 운영 비용을 25,000달러 절감했으며 2분기 연속 아크 관련 사고를 제거했습니다.
이 시설은 지역 전력회사에 주파수 조정 및 피크 저감 용량을 공급하는 그리드 규모의 BESS 플랜트입니다. DC 스위치기어실에는 1,000V DC 버스바를 통해 전력 변환 시스템에 전력을 공급하는 여러 개의 배터리 랙이 포함되어 있습니다. 공장은 연중무휴 24시간 운영되며 유틸리티 계약에 따라 연간 4번의 유지 관리 기간만 허용되며 각 기간은 6시간으로 제한됩니다.
공장의 전기 엔지니어링 팀은 4개의 배터리 클러스터에서 200개 이상의 절연체 스위치를 관리합니다. 업그레이드하기 전에 단일 스위치에 대한 유지 관리 절차에는 스트링 연결을 끊고 전체 인출형 섀시를 랙에 장착하고 무거운 구리 버스바를 물리적으로 처리하는 작업이 필요했습니다. 이 과정은 노동 집약적이었고 섀시를 다시 삽입할 때 정렬이 잘못되는 경향이 있었습니다.
공장 운영 첫해 동안 매 분기별 검사에서 동일한 제한 사항이 드러났습니다.
이러한 문제는 운영 위험으로 이어졌습니다. 공장은 처음 세 번의 예정된 검사 동안 벌금 회피로 인해 약 38,000달러의 손실을 입었고 시장 기회를 놓쳤습니다. 또한 기존 스위치에는 명확한 차단 표시가 없었기 때문에 공장의 안전 문서에는 아크 플래시 노출을 최우선 위험으로 표시했습니다.
엔지니어링 팀은 세 가지 옵션, 즉 연동 커버가 있는 기존 고정형 DC 아이솔레이터 스위치, 전동식 부하 차단 스위치, 눈에 보이는 접촉 간격이 있는 인출형 아이솔레이터 스위치를 평가했습니다. 첫 번째 옵션은 종료 문제를 해결하지 못했습니다. 두 번째 옵션은 보조 공급 요구 사항과 더 높은 실패 지점을 도입했습니다.
Soutya DC 인출형 절연체 스위치는 다른 이유로 선택되었습니다. 즉, 부스바에 전원이 공급되고 내부 셔터 뒤에 고정된 상태에서 스위칭 요소를 인출할 수 있습니다. 이 설계 덕분에 전체 배터리 클러스터를 종료할 필요가 없습니다. 아크 소멸 접점은 최대 1,000V의 저전압 DC 회로용으로 설계되었으며 스위치는 접점 위치를 기계적으로 명확하게 연동하여 표시합니다.
공장 관리자는 또한 Soutya의 제품 라인이 IEC 60947-1 및 GB/T 14048.1-2019에 설명된 성능 기대치를 따르므로 엔지니어링 팀이 반복 작동 시 장치의 전기 내구성 및 열 동작에 대한 확신을 갖게 되었다고 언급했습니다.
교체 프로젝트는 초기 엔지니어링 검토부터 전체 배포까지 8주가 걸렸습니다.
구현 중 일반적인 과제는 스위치기어실의 오래된 섹션 중 하나에 있는 기존 케이블 구획과 인출 메커니즘을 정렬하는 것이었습니다. Soutya 장치의 가이드 레일은 조정 가능하여 통합 팀이 반나절 이내에 정렬을 재보정할 수 있었습니다. 한 오래된 배전반에는 작은 부스바 스페이서가 필요했지만 크게 재설계하지는 않았습니다.
첫 번째 전체 분기 운영 후 시설은 다음과 같은 결과를 기록했습니다.
접촉 위치 확인 기능이 향상되어 인적 오류도 줄었습니다. 이전 시스템에서는 스위치가 완전히 열려 있는지 확인할 수 있는 명확한 방법이 없었습니다. 이제 통합 위치 표시기를 통해 서비스 기술자는 베이 도어를 열기 전에 즉시 시각적으로 확인할 수 있습니다.
“Soutya DC 인출 스위치는 우리가 1년 넘게 씨름했던 문제를 해결했습니다.”라고 해당 시설의 전기 유지 관리 감독자는 말했습니다. "이제 우리 기술자들은 작업을 시작하기 전에 단일 스트링을 안전하게 분리하고 눈에 보이는 접촉 간격을 확인할 수 있습니다. 시간이 즉각적으로 절약되었고 스위치가 더욱 견고한 느낌을 받았습니다."
DC 배전반을 운영하는 시설은 이 프로젝트에서 다음과 같은 몇 가지 교훈을 얻을 수 있습니다.
프로젝트가 다시 시작되면 엔지니어링팀은 인출형 아이솔레이터 스위치를 1년 후 개량하는 것보다 공장 건설 초기부터 설치할 것이라고 밝혔습니다. 추가 설계 마진과 단순한 터미널 배열로 인해 원래 시운전이 더 빨라지고 향후 용량 확장에 대한 시설의 준비 상태가 향상되었을 것입니다.
IEC 60947-1. 저전압 개폐 장치 및 제어 장치 - 파트 1: 일반 규칙 [S]. 2020.
GB/T 14048.1-2019. 저전압 개폐 장치 및 제어 장치 - 파트 1: 일반 규칙 [S]. 2019.


Jack
Soutya