In hantlieding foar fjildgegevensspesifikaasje foar sinne-enerzjy-EPC-yngenieurs: hoe't 4.200 gemyske ierdingselektroden dy't nei in Saoedyske PV-plant fan 150 MW ferstjoerd waarden, in padresistinsje fan 3,1 Ω oer fiif jier by in boaiemdikte fan 1.800 Ω·cm hiene - en de oanskaffings-, ynstallaasje- en kontrôlestappen dy't ús dêr brochten.

De fjildgegevens fan dit artikel komme fan in Saoedyske PV-plant fan 150 MW dy't ús yn augustus 2020 berikte as in routinefraach. De EPC út Madrid gie yn 'e twadde e-post oer fan priis-per-stik nei spesifikaasje - harren haadyngenieur hie yn 2018 in projekt fan 50 MW meimakke, wêrby't in foarried fan wetterige stangen yn it tredde jier foarby de oanrekkingsspanningsmarge dreaun wie. Wat folget is de oanskaf-, ynstallaasje- en kontrôlesekwinsje dy't it gemiddelde fan 3,1 Ω / 4,7 Ω minste / fiifjierrich ûnderhâldsfrije operasjonele model produsearre - en de iene leveransiersbatch dy't it hast brutsen hat.

1. De ûnderhâldsfrije spesifikaasje dy't begon mei in mislearre wetterroedeplant

De referinsjefalen wie in Sileenske PV-sintrale fan 50 MW dy't yn 2018 yn gebrûk nommen waard mei konvinsjonele oandreaune koperbeklaaide stangen en in wettersyklus fan seis moannen. Tsjin it tredde jier wie it oanrekkingsspanningsfinster by seis omfoarmerpads boppe de ûntwerpmarge útdreaun, om't twa plande wetterbesites yn 2020 oerslein waarden (COVID-reisbeperkingen). De stangen wiene net fysyk falen - se wiene útdroege. De padwjerstân oerstekke de drompel fan 5 Ω op trije fan 'e seis pads.

Dat is de operasjonele gat dy't in gemyske ierdingselektrode slút. Us produkt is in koperbeklaaide stielen kearn (17,2 mm oant 25,4 mm) yn in augered ring fan 100 mm oant 150 mm, efterfold troch in hygroskopyske ferbining - bentonytklaai gearstald mei magnesiumsulfaat en in fochtbehâldende tafoeging. De ferbining absorbearret omjouwingsfocht en hâldt it tsjin it roede-oerflak; it magnesiumsulfaat hâldt it direkte boaiemvolume geliedend. It gefolch op plantnivo is dat it oanrekkingsspanningsfinster binnen de ûntwerpmarge bliuwt foar de ûntwerplibbensduur fan 25 oant 30 jier, en de wettersyklus falt bûten it O&M-plan.

Foar it Saoedyske projekt wie it ferskil tusken in wetterige stêf en in gemyske elektrode in fiifjierrige O&M-ferplichting dy't de EPC op dei ien yn it asset skreau. Sadree't dy framing yn 'e romte is, wurdt de preemje per stik in ferdigenbere post.

2. De boaiem-resistiviteitskaart dy't 4.200 elektroden besleat

It earlike antwurd opwannear hâldt in gemyske elektrode op mei opsjoneel wêzenis de kaart fan 'e boaiemresistinsje. Foar de Saoedyske plant hawwe wy in Wenner fjouwer-pins-ûndersyk útfierd oer de foetôfdruk fan 1,8 km² fan 'e array mei pinnen op 'e plande elektrodedjipte (sondes fan 1,5 m en 3,0 m). De ûndersteande analyze is wat ik brûk as in EPC deselde fraach stelt by in nij projekt.

It getal dat wichtich is, is de wjerstânslêzing op 'e plande elektrodedjipte, net de oerflaklêzing.Op it plak fan Saûdy-Araabje kaam de oerflakte-ôflêzing mei fjouwer pinnen út op 380 Ω·cm (soe suggerearre hawwe dat in oandreaune roede genôch wie); de ôflêzing fan 1,5 m wie 1.400 Ω·cm en de ôflêzing fan 3,0 m wie 1.800 Ω·cm. Sûnder de laachûndersyk soe de EPC in ynventaris fan wetterige oandreaune roeden oantsjutte hawwe.

3. Wat "ûnderhâldsfrij" eins betsjut yn ús typetestrapport

De útdrukking is yndustrystandert mar slordig, dus wy lizze it skriftlik fêst foar elke ferstjoering. In ûnderhâldsfrije gemyske ierdingselektrode op ús ferstjoerdok hat fjouwer technyske eigenskippen dy't ferskine yn it typetestrapport, en it rapport is wat in EPC freegje moat om te sjen foardat de PO ûndertekenet.

1. Hygroskopyske efterfolling (perIEC 62561-7).Bentonyt gearstald mei magnesiumsulfaat (net natriumchloride, dat koperbeklaaide kearnen oanfalt). De 60 °C / 30-dagen ionyske stabiliteitstest fangt koartslutingen fan leveransiers: kompatibel ferbiningen hawwe ≥80% wjerstânsreduksje; de ​​leveransiersbatch fan 2022 sakke nei 65%, wêrtroch't de ynterne gearstallingswikseling yn gong set waard.
2. Koperbeklaaide stielen kearn neiNEMA GR-1, minimale bekleding fan 254 µm.Beheint galvanyske korrosje. Wy hawwe in leveransier út 2021 ôfwiisd waans bekleding 180 µm wie - binnenspesifikaasje foar leechstroom sinjaalierding mar te tin foar de ympulsstroombelesting dy't in ESE-terminaasje draacht tidens in ynslachgebeurtenis.
3. Permaninte ynspeksjeput mei in klemm-mjitfinster.300 mm × 300 mm × 300 mm polymeer (gjin beton; betonbarsten yn droech-termyske syklussen). Mei de klem-oan-lêzing kin de O&M-ploech de opnij test fan it fiifde jier yn 30 sekonden per pad kontrolearje.
4. Gjin plande opnij wetterjen yn it O&M-plan.De Saoedyske hantlieding ropt op foar in klem yn it earste, tredde en fiifde jier - neat dêrtuskenyn. In wetteringssyklus fan seis of tolve moannen betsjut dat de elektrode ferkeard spesifisearre is.

It ûnderskied tusken ingemyske ierdelektrodeen inelektrolytyske ionen grûnstangyn ús line is geometrysk, net funksjoneel - koperen buis tsjin koperbeklaaide stielen kearn, deselde efterfolling. Beide levere itselde gemiddelde fan 3.1 Ω tsjin it 5 Ω-doel op 'e Saoedyske plant.

4. De fjouwer noarmen dy't krúsferwiisd binne yn 'e Saoedyske spesifikaasje

De Saoedyske spesifikaasje ferwiisde nei fjouwer noarmen. Hokker noarm bepaalt hokker beslút is it diel dat EPC's it meast ymplisyt litte - hjir is de wurkkaart.

Foar MV-pads en it POI-substasjon,IEEE 80enIEEE 665wiene de bindingsbeperking, net de rauwe padresistinsje. Beide leads moasten oerienkomme mei IEEE 837 foardat ien fan beide goedkard waard.

5. Wêr't de elektroden eins op 'e array gienen

Op 'e Saoedyske fabryk waard de fraach "wêr moat ik se sette" beantwurde oan 'e hân fan in ienlinediagram dat de EPC trije kear revisearre foardat de earste kontener ferstjoerd waard. Gemyske elektroden kamen op fiif ferskillende lokaasjetypen telâne - en it oanbestegingsdokumint moast oanjaan hokker standert hokker lokaasje regele, om't deselde elektrodegeometrie foar elk oars spesifisearre wie.

Figuer 2 — In gemyske elektrode fan it type elektrolytyske ion-ierdstang yn in ôfmakke ynspeksjeput by in omfoarmerpad fan in Saûdyske fabryk. De koperbeklaaide kearn is eksotermysk lassen oan 'e ierdingslieder fan' e apparatuer op it nivo fan 'e ynspeksjeput.

1. Inverter-pads.Begûn mei ien per pad; in twadde tafoege op 14 pads wêr't de 1,5 m enkête boppe 1.800 Ω·cm wie (1.316 elektroden, gemiddeld 3,1 Ω).
2. MV-transformatorpads.Twa elektroden per pad plus in oerflakkige grintlaach, ûntworpen tsjin it IEEE 80 oanrekkings- en stapspanningsfinster (84 pads, 168 elektroden).
3. Kombinator doazen.Ien elektrode per doaze (1.890 elektroden).
4. Beide úteinen fan 'e wichtichste ierdingskabel fan' e DC-apparatuer.Twa elektroden (1,4 km stam).
5. ESE bliksem-down-conductor-terminaasjes.24 ESE-loftterminals oan 'e perimeter fan' e array en de húsfesting fan 'e MV-skeakelynstallaasje, elk mei in elektrolytyske ion-ierdstangterminaasje (ympulsstroomkapasiteit wie de biningsbeperking).

Totaal: 4.200 gemyske elektroden, dy't oerienkomme mei it oanbestegingsskema fan 'e EPC en de konteners dy't Xinchang tusken septimber 2020 en maart 2022 ferlitten hawwe. De flater dy't ik it meast sjoch by de earste revisy is it behanneljen fan alle fiif lokaasjetypen as identyk - dat binne se net. It oanbestegingsdokumint moat oanjaan hokker standert hokker lokaasje jildt.

6. De spesifikaasje foar backfill-chemy dy't in leveransier eins ûnderskiede

By it Saoedyske projekt skiede de spesifikaasje foar it opfoljen de twa finalisten op 'e biedlist. Ien stjoerde in katalogus fan 14 siden mei in inkele IEC 62561-7-referinsje op 'e efterkant. De oare stjoerde in typetestrapport fan 38 siden oer de wjerstânsreduksjefaktor by fjouwer referinsjefochtomstannichheden, it resultaat fan 60 °C / 30 dagen ionyske stabiliteit, de 90 dagen fochtbehâldkromme, en de ESIA-faze miljeu-neilibingsferklearring. De twadde is de leveransier dy't in EPC yn in 25-jierrich O&M-plan skriuwt.

De oanbestegingstaal dy't wy úteinlik skreaun hawwe foar de Saoedyske spesifikaasje neamde fjouwer eigenskippen - deselde fjouwer dy't wy yntern testen foar elke ferstjoering, en deselde fjouwer dy't weromkomme yn ús typetestrapport.

• Resistiviteitsreduksjefaktor (neffens IEC 62561-7).Standert: 12:1 by 20% referinsjefocht.
• Lange-termyn ionyske stabiliteit (60 °C / 30-dagen opnij testen).Magnesiumsulfaat oer natriumchloride (chloride falt koperbeklaaide kearnen oan); drompel ≥80% retinsje. De leveransiersbatch fan 2022 kaam werom op 65% - de oanlieding foar ynterne gearstalling.
• Fochtbehâld oer in droechsyklus fan 90 dagen.73% behâld nei 90 dagen by 35 °C / 30% RV - it gegevenspunt dat de EPC brûkte om de opnij test nei fiif jier yn te stellen.
• Miljeu-neilibjen by ESIA.Foldocht it standert útloogpaniel ûnder 1 mg/L foar regele metalen.

De fabryk dy't it typetestrapport mei fjouwer eigenskippen sjen lit, is dejinge dy't in EPC yn in 25-jierrich O&M-plan skriuwt; dejinge mei allinich in stangôfmjittingsblêd ferskynt yn it twadde jier mei in e-post mei in "nije ferbettere gearstalling".

7. Hoe't wy de proseduere yn seis stappen foar it Saoedyske EPC spesifisearre hawwe

De spesifikaasjeproseduere yn seis stappen dy't wy mei de EPC trochrinne hawwe, is deselde dy't wy brûke by elk PV-projekt op nutsbedriuwsskaal. It is gjin generike list - oan elke stap is in beslút ferbûn dat in EPC-yngenieur moat nimme oer syn of har spesifike projekt.

1. Fier in Wenner fjouwer-pins boaiemresistinsjeûndersyk út oer de plande foetôfdruk.Registrearje op sondedjipten fan 1,5 m en 3,0 m. It ferskil tusken oerflak en djipte op 'e lokaasje yn Saûdy-Araabje wie 4× (380 Ω·cm tsjin 1.800 Ω·cm).
2. Stel in doelwjerstân per pad yn fanút it ienlinediagram fan it projekt.De Saoedyske EPC stelde 5 Ω per omvormerpad en 1 Ω yn foar it algemiene ekwipotinsjaalnet; beide waarden hâlden oant de opnij test fan it fiifde jier.
3. Spesifisearje de chemie fan 'e oanfolling skriftlik, mei it typetestrapport mei fjouwer eigenskippen derby.De leveransiersbatch fan 2022 wie de testgefal - it rapport fong de 65% retinsje foar ferstjoering.
4. Beskoattelje de stanggeometry en de ferbiningsstandert.17,2 mm × 2,4 m koperbeklaaid foar omfoarmerpads; 25,4 mm × 2,4 m elektrolytyske iongeometry foar MV-pads en bliksemterminaasjes. Eksotermysk laske ferbiningen oanIEEE 837, gjin meganyske klemmen.
5. Ynstallearje yn ûnfersteurde grûn mei in fertikale boar fan 100 mm.Deselde skroef oer de folsleine rige - gjin spesjaal ark. Folje de ring werom foardat jo de ynspeksjeput ôfslute; foarkom ynstallaasje troch stilsteand wetter (14 dagen droechte foar ynstallaasje is de tommelfingerregel op dizze side).
6. Ferifiearje mei in potinsjeelfaltest by ynbedriuwstelling en yn it fiifde jier.Neffens de IEEE 81-metoadefamylje; logresistinsje, boaiemtemperatuer en focht. De opnij test fan 'e Saoedyske fabryk yn it fiifde jier kaam werom op in gemiddelde fan 3,1 Ω mei in minste pad fan 4,7 Ω.

8. It maatblok dat wy de earste kear net goed krigen

De earste 200 elektroden op 'e Saoedyske fabryk waarden ferstjoerd mei in 75 mm-boar (de side-yngenieur fan 'e EPC hie it brûkt op in earder projekt mei oandreaune stangen) en de fjildmjittingen kamen werom op in gemiddelde fan 5,8 Ω tsjin in doel fan 5 Ω - de ferbining hie gjin romte om te hydrateren. Wy gongen nei 100 mm foar de oerbleaune 4.000 elektroden en it gemiddelde sakke nei 3,1 Ω. De 200 ûndergrutte gatten waarden net opnij boarre; dat binne de 6% fan 'e pads yn 'e band "boppe 2.000 Ω·cm" dy't de behanneling mei dûbele elektroden krigen.

It ferskil fan 0,4 Ω tusken in skroef fan 75 mm en 100 mm is de grutste fariabele oan 'e ynstallaasjekant dy't wy metten hawwe - en it is de fariabele dy't de yngenieur fan 'e EPC kontrolearret, net de fabryk of de skiekunde fan 'e efterfolling. De gearstallingslieding kin fanút de spesifikaasjetafel oandraaid wurde; de ​​skroef net.

9. Hoe dit ferbûn is mei de wrâldwide útbou fan sinne-enerzjy - en wêrom't it wichtich is foar EPC-oanbesteging yn 2026

De 3.1 Ω fan 'e Saoedyske plant is gjin útsûndering. Oer ús ferstjoeringen fan 2020-2025 nei PV op nutsbedriuwen yn it Midden-Easten, Noard-Afrika, it súdwesten fan 'e FS en it binnenlân fan Austraalje, is de gemiddelde padwjerstân op korrekt oantsjutte ynstallaasjes yn it berik fan 2.8 oant 3.6 Ω telâne kommen tsjin in doel fan 5 Ω. De fersprieding fan 0.8 Ω wurdt oandreaun troch de boaiembân en de dissipline fan 'e diameter fan it skroefgat oan 'e ynstallaasjekant. De konsistinsje fan backfill-gemy is minder wichtich as de dissipline fan 'e diameter fan it skroefgat - in fynst dy't ús QA-team ferraste doe't wy de gegevens fan 'e opnij test fan it fiifde jier kontrolearren tsjin ynstallaasjegegevens.

Dat fjildgegevenspatroan sit tsjin in útbou dy't no ynstalleare wurdt, trochIEA-PVPS-tracking, mear as 400 GW oan nije PV-kapasiteit per jier. DeIEA-PVPS Snapshot 2024befêstiget dat kumulative PV 2 TW oerstekke is; deIEA Duorsume Enerzjy 2024rapport foarseit dat PV op nutsbedriuwsskaal de grutste bydrage sil bliuwe oan nije duorsume kapasiteit oant 2030. Foar ynkeapteams is ierdferbining ferhuze fan in generike rod-and-clamp-line nei in erkende spesifikaasjekategory op nutsbedriuwsskaal - en de leveransiers dy't it typetestrapport foar fjouwer eigenskippen kinne produsearje, binne dejingen dy't it ûndersyk winne.

10. Faak stelde fragen fan EPC-oanbestegingsteams

Wat is in gemyske ierdelektrode foar in sinnepark?

In koperbeklaaide stielen stêf fertikaal ynstalleare en omjûn troch in hygroskopyske efterfolling dy't omjouwingsfocht absorbearret, wêrtroch't de elektrodewjerstân oer jierren stabilisearre wurdt sûnder hânmjittich wetterjen. Op 'e Saoedyske fabryk waarden 4.200 ferstjoerd yn 2020-2022 mei in gemiddelde fan 3,1 Ω yn it fiifde jier.

Wêrom is ûnderhâldsfrije ierdferbining wichtich foar PV op nutsbedriuwsskaal?

Planten beslaan tsientallen oant hûnderten hektare mei tûzenen elektrodelokaasjes. In tradisjonele elektrode op in wetteringssyklus fan seis of tolve moannen lit it asset ûnbeskerme as it skema ferskowt. Underhâldsfrije ierdferbining makket de syklus ûnmooglik.

Hokker boaiemresistinsje is te heech foar allinich in oandreaune stang?

Boppe sawat 1.000 Ω·cm kin in inkele oandreaune koperbeklaaide stang net betrouber ûnder 5 Ω by it pad komme sûnder in ûnredelik oantal stangen of tige djippe ynstallaasjes. Op 'e Saoedyske plant wie 73% fan 'e array yn 'e 1.000-2.000 Ω·cm band; de 6% boppe 2.000 Ω·cm krigen delta-patroan elektroden.

Hokker noarmen jilde foar gemyske ierding op PV-planten?

IEEE 837foar ferbiningen,IEEE 80 / IEEE 665foar ûntwerp yn substasjonstyl,IEC 62561-7foar ierdferbiningen, enNFPA 70 (NEC) Artikel 690foar de ierding fan it PV-systeem.NEMA GR-1dekt de stang sels.

Hoe lang hâldt in gemyske elektrode yn tsjinst?

In goed spesifisearre elektrode leveret in stabyl wjerstânsfinster foar de folsleine ûntwerplibbensduur fan 25 oant 30 jier. Koperen bekleding kontrolearret galvanyske korrosje; de ​​eftervulling bliuwt aktyf om't it hygroskopysk is. De 4.200 elektroden fan 'e Saoedyske fabryk binne sûnt de ynstallaasje net opnij wetterd.

Foldogge gemyske elektroden oan de easken fan NEC 690?

Ja.NFPA 70 (NEC) Artikel 690omfettet PV-systeemgrûning; in gemyske elektrode mei in koperbeklaaide kearn enIEEE 837fittings foldogge oan de eask.

Hoe ferskilt de chemie fan 'e efterfolling fan allinnich bentonyt?

Suvere bentonyt is hygroskopysk, mar ferminderet de ionyske ynhâld yn droege seizoenen. In ûnderhâldsfrije efterfolling foeget in elektrolyt-sâltpakket (meastal magnesiumsulfaat) plus in tafoeging foar fochtbehâld ta.

Wêr moatte gemyske elektroden pleatst wurde op in PV-array?

Op 'e Saoedyske plant: 1.316 by omfoarmerpads, 168 by tuskenspanningspads, 1.890 by kombinearkasten, 2 oan beide úteinen fan 'e 1,4 km lange DC-trunk, 24 by ESE-bliksemôfslutingen - yn totaal 4.200. De geometry ferskilt per lokaasje.

Wat is it ferskil tusken in gemyske elektrode en in elektrolytyske ion-grûnstôk?

Wurdt troch elkoar brûkt yn in protte datasheets.ús line, de gemyske elektrode brûkt in koperen buis; deelektrolytyske ionen grûnstangbrûkt in koperbeklaaide kearn.

11. Sluting - Wat wy de Saoedyske EPC fregen om ús op dei ien te stjoeren

As jo ​​de EPC-projektyngenieur binne mei it iepene oanbestegingsdokumint, is it minimum dat ús tastean om in offerte te meitsjen sûnder in ferdúdlikingslus fan seis wiken deselde seis items dy't it Madrid-team yn augustus 2020 ferstjoerde: it ienlinediagram mei elektrodelokaasjes, de laach Wenner-ûndersyk op 'e plande djipte, de wjerstânsdoelen per pad en per raster, de ferbiningsstandert (meastalIEEE 837), de standert foar it opfoljen fan de gearstalling (IEC 62561-7), en de ESIA-beperkingen.

Foar in live projekt is it rapste paad deproduktpagina fan gemyske ierdelektrode, deelektrolytyske ionen grûnstangengrûnmodulesiden, of deTop 5blog.Nim kontakt op mei ús eksportburofoar in direkt petear.