Jak szybko i skutecznie unowocześnić zabezpieczenia na farmie PV – przykład modernizacji z rozłącznikami EFEN 800V AC z Modbusem

Partnerem publikacji jest EFEN

Na południu Polski działa farma fotowoltaiczna o łącznej mocy 25 MW. W skład instalacji wchodzą stacje transformatorowe, które rozdzielają energię do sieci. W każdej ze stacji zainstalowane są rozdzielnice niskiego napięcia zabezpieczające poszczególne sekcje paneli PV. System działał poprawnie, ale brakowało mu jednego kluczowego elementu: bieżącej informacji o stanie zabezpieczeń, czyli kontroli przepalenia wkładek bezpiecznikowych.

Do tej pory w rozdzielnicach stosowano standardowe rozłączniki listwowe EFEN na napięcie 800 V AC, bez żadnych funkcji komunikacyjnych. Sprawdzone i niezawodne, ale jeśli przepaliła się wkładka, obsługa dowiadywała się o tym dopiero wtedy, gdy zaczynały spadać uzyski albo gdy ktoś fizycznie to zauważył.

Brak informacji to brak kontroli

W klasycznym układzie zabezpieczeń informacja o awarii nie pojawiała się automatycznie w systemie. To oznaczało, że:

• Przepalenie wkładki często długo pozostawało niezauważone,
• Reakcja była opóźniona – najpierw trzeba było zdiagnozować przyczynę spadku produkcji, potem wysłać ekipę,
• Serwis często jechał „w ciemno”, a realny problem i tak znajdował się gdzieś indziej,
• Brak danych z rozłączników utrudniał analizę zdarzeń i planowanie przeglądów.

Właściciel farmy planował rozbudowę systemu SCADA i szukał sposobu, by objąć monitoringiem również zabezpieczenia. Potrzebne było proste i skuteczne rozwiązanie najlepiej takie, które nie wymaga wywracania wszystkiego do góry nogami.

Rozwiązanie: Tylko wymiana szuflad czyli prosto, szybko, efektywnie

Po analizie możliwości, inwestor zdecydował się na modernizację przy użyciu rozłączników EFEN z komunikacją Modbus RTU i detekcją przepalenia wkładki. Co ważne dzięki temu, że wcześniej były już zamontowane standardowe rozłączniki EFEN, które pracują przy napięciu 800V AC, nie trzeba było demontować całych urządzeń ani rozdzielnic.

Wystarczyło wymienić same szuflady, czyli moduły, na których znajduje się wkładka bezpiecznikowa, czujnik zadziałania i elektronika do komunikacji. Wymiana była szybka, nie wymagała wyłączania całych stacji, a cały proces został przeprowadzony etapami, bez większych komplikacji.

Najważniejsze zalety wdrożenia:

• Pełna zgodność z istniejącymi rozłącznikami – bez przebudowy aparatury,
• Prosta integracja z systemem SCADA przez Modbus RTU,
• Natychmiastowa informacja o przepaleniu wkładki – bez konieczności wysyłania ekipy na miejsce,
• Redukcja kosztów serwisu i lepsze planowanie przeglądów,
• Mniej przestojów i wyższa dyspozycyjność instalacji.

Efekty: Pełna widoczność, mniej nerwów, większe bezpieczeństwo

Po wdrożeniu systemu monitoringu rozłączników sytuacja zmieniła się diametralnie. Operator w SCADA widzi od razu, która wkładka zadziałała, w którym polu, i może zaplanować działania bez zbędnych przestojów czy wyjazdów „w ciemno”.

W liczbach:

• Czas reakcji na awarie skrócił się do kilku minut,
• Straty z tytułu niewidocznych przepaleń zostały praktycznie wyeliminowane.

Dla obsługi technicznej farmy kluczową zaletą okazał się fakt, że modernizacja nie wymagała ingerencji w całą infrastrukturę a jedynie wystarczyła wymiana samych szuflad. To znacząco uprościło proces, skróciło czas prac i pozwoliło zachować ciągłość działania instalacji.

Podczas prowadzonych prac modernizacyjnych zespół EFEN, obecny na miejscu, natknął się na problem, który w takich instalacjach niestety nie należy do rzadkości. Chodzi o brak spójności w doborze wkładek bezpiecznikowych. W tej samej farmie, w różnych stacjach, zastosowano wkładki różnych producentów – i to nie byłoby jeszcze niczym nadzwyczajnym, gdyby nie to, że część z nich nie spełniała podstawowych wymagań jakościowych.

Wśród zamontowanych wkładek pojawiły się modele o charakterystyce gG na 800V AC, które z pozoru wyglądały na przeznaczone do ochrony kabli. Jednak przy bliższym przyjrzeniu się okazało się, że nie mają one srebrzonych noży, co już samo w sobie stanowi poważny problem. Liderzy rynku rozłączników – w tym EFEN – jednoznacznie zalecają, aby wkładki instalowane w ich urządzeniach posiadały srebrzone styki, dokładnie tak samo jak ich styki wewnętrzne rozłączników bezpiecznikowych.

Dlaczego to takie ważne? Bo punkt styku noża wkładki z kontaktami w rozłączniku to miejsce, przez które płyną duże prądy, a każda niestabilność kontaktu może prowadzić do grzania, iskrzenia, przyspieszonego zużycia, a w skrajnym przypadku nawet do uszkodzenia sprzętu. W tej instalacji mówimy o inwestycji wartej kilkanaście milionów złotych, a oszczędza się na elemencie, który kosztuje grosze w porównaniu z całością, ale może wywołać poważne konsekwencje.

Co gorsza, wkładki te miały opisy i oznaczenia techniczne, które nie były poparte żadnymi dostępnymi badaniami ani certyfikatami. Wyglądały profesjonalnie, ale żaden inżynier nie był w stanie zweryfikować, czy faktycznie odpowiadają deklarowanym parametrom. I tu pojawia się problem, ponieważ inwestor czy właściciel farmy najczęściej nie ma pojęcia, że ktoś zamontował takie „nieautoryzowane” wkładki. Często decyzję o ich zakupie podejmuje podwykonawca lub osoba z obsługi technicznej, kierując się tylko ceną, a nie jakością czy wymaganiami producenta rozłącznika.

To typowy przykład pozornej oszczędności, która może się skończyć awarią, utratą gwarancji albo trudnym do wykrycia spadkiem efektywności zabezpieczeń.

Zespół EFEN nie pozostawił tej sprawy bez reakcji. Wszystkie wkładki o niepotwierdzonym pochodzeniu zostały wymienione na sprawdzone wkładki EFEN gG 800V AC, dedykowane do pracy z listwowymi rozłącznikami bezpiecznikowymi. To one gwarantują pewność parametrów, właściwe dopasowanie kontaktów i bezpieczeństwo instalacji niezależnie od warunków pracy.

Mały krok, duży zysk

To wdrożenie pokazuje, że modernizacja nie zawsze musi oznaczać duże inwestycje. Dzięki modułowej budowie i kompatybilności rozłączników EFEN można stopniowo wprowadzać elementy komunikacji dokładnie tam, gdzie są potrzebne. Wymiana samej szuflady to szybki sposób na przejście z klasyki do cyfrowego nadzoru bez rujnowania budżetu i przerywania pracy instalacji.

Efekt wdrożenia okazał się bardzo korzystny, system daje teraz pełną kontrolę nad stanem zabezpieczeń i umożliwia szybką reakcję na potencjalne awarie, zanim przełożą się one na realne straty. Nie tylko komunikacja ale ważne, co „siedzi w środku”.

Wymiana wkładek na sprawdzone rozwiązania EFEN gG 800V AC przywróciła spójność, zwiększyła niezawodność zabezpieczeń i wyeliminowała ryzyko związane z niepewnym kontaktem w newralgicznych punktach instalacji, czyli dokładnie tam, gdzie nie ma miejsca na kompromisy.