คู่มือข้อมูลจำเพาะภาคสนามสำหรับวิศวกร EPC ด้านพลังงานแสงอาทิตย์: วิธีที่อิเล็กโทรดกราวด์เคมี 4,200 ตัวที่จัดส่งไปยังโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 เมกะวัตต์ในซาอุดีอาระเบียสามารถรักษาค่าความต้านทานแผ่นรอง 3.1 โอห์มได้ตลอดห้าปีในดินที่มีความต้านทาน 1,800 โอห์ม·เซนติเมตร — และขั้นตอนการจัดซื้อ การติดตั้ง และการตรวจสอบที่ทำให้เราบรรลุเป้าหมายนั้น
สรุปโดยย่อ — คำตอบ 5 ข้อจากประสบการณ์จริงในการใช้งานอิเล็กโทรดเคมีขนาด 150 เมกะวัตต์
- สินค้าที่จัดส่งจริงคืออะไร?จัดส่งอิเล็กโทรดต่อลงดินทางเคมีจำนวน 4,200 ชุด ให้กับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 เมกะวัตต์ในซาอุดีอาระเบีย ในช่วงปี 2020-2022 พร้อมทั้งอิเล็กโทรดสำรองสำหรับการทดสอบซ้ำในปี 2023
- ข้อมูลภาคสนามแสดงอะไรบ้าง?ค่าความต้านทานเฉลี่ยของแผ่นรองอยู่ที่ 3.1 โอห์ม เทียบกับเป้าหมายที่ออกแบบไว้ที่ 5 โอห์ม โดยแผ่นรองที่แย่ที่สุดมีค่าความต้านทาน 4.7 โอห์ม ในการทดสอบซ้ำเมื่อครบ 5 ปี ในมุมที่แห้งที่สุดของแผงโซลาร์เซลล์
- ชั้นดินใดที่สนับสนุนแนวคิดนี้?จากการสำรวจแบบหลายชั้น พบว่า 73% ของอิเล็กโทรดอยู่ในช่วง 1,000-2,000 โอห์ม·เซนติเมตร ส่วน 6% ที่แย่ที่สุด มีค่าเกิน 2,500 โอห์ม·เซนติเมตร ซึ่งเราต้องใช้อิเล็กโทรดสองตัวซ้อนกัน
- มาตรฐานใดบ้างที่สำคัญจริง ๆ? อีไออี 837สำหรับตัวเชื่อมต่อIEC 62561-7สำหรับการถมดินกลับNFPA 70 (NEC) มาตรา 690สำหรับตัวนำด้าน PV และเนมา จีอาร์1สำหรับรูปทรงของแท่งโลหะ
- อะไรที่ล้มเหลว และแก้ไขอย่างไร?ผลิตภัณฑ์ถมดินที่จัดหาจากซัพพลายเออร์ล็อตหนึ่งในปี 2022 ไม่ผ่านการทดสอบความเสถียรของไอออนในไตรมาสที่ 3 ของเรา (ตัวอย่าง 12 จาก 38 ตัวอย่างสูญเสียความต้านทานมากกว่า 35% หลังจาก 30 วันที่อุณหภูมิ 60°C) เราจึงเปลี่ยนไปใช้การผสมสารประกอบเองภายในบริษัท และทำการทดสอบซ้ำก่อนการจัดส่งครั้งต่อไป
ข้อมูลภาคสนามในบทความนี้มาจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 เมกะวัตต์ในซาอุดีอาระเบีย ซึ่งส่งมาถึงเราในเดือนสิงหาคม 2020 ในฐานะการสอบถามตามปกติ บริษัท EPC ในมาดริดเปลี่ยนจากราคาต่อชิ้นเป็นข้อกำหนดในอีเมลฉบับที่สอง — วิศวกรนำของพวกเขามีประสบการณ์ในโครงการขนาด 50 เมกะวัตต์ในปี 2018 ซึ่งสินค้าคงคลังแท่งรับกระแสไฟฟ้าเกินขีดจำกัดแรงดันสัมผัสในปีที่สาม สิ่งที่ตามมาคือลำดับการจัดซื้อ การติดตั้ง และการตรวจสอบที่ทำให้ได้ค่าเฉลี่ย 3.1 โอห์ม / ค่าสูงสุด 4.7 โอห์ม / โมเดลการทำงานที่ปราศจากการบำรุงรักษาเป็นเวลาห้าปี — และสินค้าจากซัพพลายเออร์ชุดหนึ่งที่เกือบทำให้โมเดลนี้ล้มเหลว
1. ข้อกำหนดที่ไม่ต้องบำรุงรักษา ซึ่งเริ่มต้นจากความล้มเหลวของระบบรดน้ำแบบแท่ง
กรณีตัวอย่างความล้มเหลวคือโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 50 เมกะวัตต์ในประเทศชิลี ซึ่งเริ่มใช้งานในปี 2018 โดยใช้แท่งทองแดงหุ้มฉนวนแบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าทั่วไป และมีรอบการรดน้ำทุกหกเดือน เมื่อถึงปีที่สาม ค่าแรงดันไฟฟ้าสัมผัสที่แผ่นรองรับอินเวอร์เตอร์หกแผ่นได้เพิ่มขึ้นเกินกว่าค่าที่กำหนดไว้ เนื่องจากไม่ได้ทำการรดน้ำตามกำหนดสองครั้งในปี 2020 (ข้อจำกัดการเดินทางจากสถานการณ์โควิด-19) แท่งโลหะไม่ได้เสียหายทางกายภาพ แต่แห้งไป ค่าความต้านทานของแผ่นรองรับเกิน 5 โอห์มในสามจากหกแผ่น
นั่นคือช่องว่างในการทำงานที่อิเล็กโทรดต่อลงดินทางเคมีช่วยปิดลง ผลิตภัณฑ์ของเราเป็นแกนเหล็กหุ้มทองแดง (17.2 มม. ถึง 25.4 มม.) อยู่ภายในวงแหวนที่เจาะเป็นรูขนาด 100 มม. ถึง 150 มม. ซึ่งบรรจุด้วยสารประกอบดูดความชื้น — ดินเบนโทไนต์ผสมกับแมกนีเซียมซัลเฟตและสารเติมแต่งที่ช่วยกักเก็บความชื้น สารประกอบนี้จะดูดซับความชื้นในอากาศและกักเก็บไว้ที่ผิวของแท่ง ในขณะที่แมกนีเซียมซัลเฟตจะช่วยรักษาสภาพการนำไฟฟ้าของดินโดยรอบ ผลที่ตามมาในระดับโรงงานคือ ช่วงแรงดันสัมผัสจะคงอยู่ในช่วงที่ออกแบบไว้ตลอดอายุการใช้งาน 25 ถึง 30 ปี และรอบการรดน้ำจะไม่อยู่ในแผนการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน
สำหรับโครงการในซาอุดีอาระเบีย ความแตกต่างระหว่างแท่งอิเล็กโทรดแบบใช้น้ำกับอิเล็กโทรดเคมีคือข้อผูกพันด้านการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน (O&M) ระยะเวลาห้าปีที่บริษัท EPC ได้ระบุไว้ในสัญญาตั้งแต่วันแรก เมื่อกรอบการทำงานนี้เสร็จสมบูรณ์แล้ว ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมต่อชิ้นก็จะกลายเป็นรายการค่าใช้จ่ายที่สมเหตุสมผล
2. แผนที่ความต้านทานดินที่ตัดสินใจเลือกใช้ขั้วไฟฟ้า 4,200 ตัว
คำตอบที่ตรงไปตรงมาสำหรับคำถามเมื่อไหร่ที่อิเล็กโทรดเคมีจะไม่ใช่อุปกรณ์เสริมอีกต่อไปนี่คือแผนที่ความต้านทานของดิน สำหรับโรงงานในซาอุดีอาระเบีย เราได้ทำการสำรวจแบบ Wenner สี่พินทั่วพื้นที่ติดตั้งอิเล็กโทรดขนาด 1.8 ตารางกิโลเมตร โดยปักพินที่ระดับความลึกของอิเล็กโทรดตามแผน (โพรบ 1.5 เมตร และ 3.0 เมตร) รายละเอียดด้านล่างนี้คือสิ่งที่ผมใช้เมื่อบริษัท EPC ถามคำถามเดียวกันนี้ในโครงการใหม่
| แถบค่าความต้านทาน (โอห์ม·เซนติเมตร) | ส่วนแบ่งของอิเล็กโทรด | สิ่งที่เราระบุไว้ |
|---|---|---|
| ต่ำกว่า ~500 | 0% (พื้นที่ในซาอุดีอาระเบียไม่มีดินที่มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าสูงเช่นนี้) | ไม่เกี่ยวข้อง — พบได้ยากในพื้นที่ปลูกพืชไร่ที่แห้งแล้ง |
| 500 ถึง 1,000 | 21% | อิเล็กโทรดเคมีขนาด 1.5 ม. ต่อแผ่น; ค่าความต้านทานเฉลี่ย 4.2 โอห์ม |
| 1,000 ถึง 2,000 | 73%(วงดนตรีศูนย์ออกแบบ) | อิเล็กโทรดเคมีเดี่ยวขนาด 2.4 ม. ต่อแผ่น; ค่าเฉลี่ยที่อ่านได้3.1 โอห์ม. |
| มากกว่า 2,000 | 6% (ส่วนใหญ่เป็นบริเวณมุมตะวันตกเฉียงใต้) | ติดตั้งแบบคู่: อิเล็กโทรดขนาด 2.4 เมตรสองตัววางในรูปแบบเดลต้า พร้อมชั้นกรวดเล็กน้อยบนพื้นผิว ค่าความต้านทานที่แย่ที่สุดคือ 4.7 โอห์ม |
ตัวเลขที่สำคัญคือค่าความต้านทานที่วัดได้ ณ ความลึกของอิเล็กโทรดที่วางแผนไว้ ไม่ใช่ค่าที่วัดได้บนพื้นผิวในพื้นที่ก่อสร้างของซาอุดีอาระเบีย ค่าความต้านทานไฟฟ้าที่วัดได้จากแท่งวัดสี่ขาบนพื้นผิวอยู่ที่ 380 โอห์ม-เซนติเมตร (ซึ่งน่าจะบ่งชี้ว่าแท่งวัดความต้านทานแบบตอกลงไปก็เพียงพอแล้ว) ค่าที่วัดได้ที่ระดับความลึก 1.5 เมตรอยู่ที่ 1,400 โอห์ม-เซนติเมตร และค่าที่วัดได้ที่ระดับความลึก 3.0 เมตรอยู่ที่ 1,800 โอห์ม-เซนติเมตร หากไม่มีการสำรวจแบบแบ่งชั้น ผู้รับเหมาโครงการจะต้องระบุให้ใช้แท่งวัดความต้านทานแบบตอกลงไปในน้ำ
3. ความหมายที่แท้จริงของ “ไม่ต้องบำรุงรักษา” ในรายงานการทดสอบประเภทของเรา
วลีนี้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมแต่ก็ไม่ค่อยชัดเจนนัก ดังนั้นเราจึงกำหนดเป็นลายลักษณ์อักษรสำหรับทุกการจัดส่ง อิเล็กโทรดต่อลงดินทางเคมีที่ไม่ต้องบำรุงรักษาบนท่าเทียบเรือขนส่งของเรามีคุณสมบัติทางวิศวกรรมสี่ประการที่ปรากฏอยู่ในรายงานการทดสอบประเภท และรายงานนี้เองที่ผู้รับเหมาควรขอตรวจสอบก่อนลงนามในใบสั่งซื้อ
- วัสดุอุดช่องว่างที่ดูดซับความชื้น (ต่อIEC 62561-7).เบนโทไนต์ผสมกับแมกนีเซียมซัลเฟต (ไม่ใช่โซเดียมคลอไรด์ ซึ่งจะกัดกร่อนแกนทองแดง) การทดสอบความเสถียรของไอออนที่อุณหภูมิ 60°C / 30 วัน ช่วยตรวจจับทางลัดของซัพพลายเออร์: สารประกอบที่ได้มาตรฐานจะลดความต้านทานได้ ≥80%; สารประกอบจากซัพพลายเออร์ในปี 2022 ลดลงเหลือ 65% ทำให้ต้องเปลี่ยนมาผสมสารประกอบเองภายในบริษัท
- แกนเหล็กหุ้มทองแดงเนมา จีอาร์1ชั้นหุ้มขั้นต่ำ 254 ไมโครเมตรช่วยควบคุมการกัดกร่อนแบบกัลวานิก เราปฏิเสธซัพพลายเออร์ในปี 2021 ที่มีชั้นหุ้มหนา 180 ไมโครเมตร ซึ่งอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานสำหรับการต่อสายดินสัญญาณกระแสต่ำ แต่บางเกินไปสำหรับโหลดกระแสอิมพัลส์ที่ขั้วต่อ ESE รับในระหว่างเหตุการณ์ฟ้าผ่า
- บ่อตรวจสอบถาวรพร้อมช่องวัดแบบหนีบแผ่นทดสอบทำจากพอลิเมอร์ขนาด 300 มม. × 300 มม. × 300 มม. (ไม่ใช่คอนกรีต เพราะคอนกรีตจะแตกร้าวเมื่ออยู่ในสภาวะแห้งแล้งและเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ) ระบบการอ่านค่าแบบหนีบช่วยให้ทีมงานบำรุงรักษาและปฏิบัติการตรวจสอบการทดสอบซ้ำในปีที่ห้าได้ภายใน 30 วินาทีต่อแผ่น
- แผนการบำรุงรักษาและการดำเนินงานไม่ได้ระบุถึงการรดน้ำตามกำหนดการคู่มือของซาอุดีอาระเบียระบุให้ติดตั้งอุปกรณ์วัดกระแสไฟฟ้าแบบหนีบในปีที่หนึ่ง ปีที่สาม และปีที่ห้าเท่านั้น ไม่มีการติดตั้งในระหว่างนั้น หากใช้รอบการรดน้ำหกเดือนหรือสิบสองเดือน แสดงว่าระบุชนิดของอิเล็กโทรดผิดพลาด
ความแตกต่างระหว่างขั้วไฟฟ้ากราวด์เคมีและแท่งกราวด์ไอออนอิเล็กโทรไลติกในสายการผลิตของเรานั้นเป็นเรื่องทางเรขาคณิต ไม่ใช่เชิงฟังก์ชัน — ท่อทองแดงเทียบกับแกนเหล็กหุ้มทองแดง โดยใช้วัสดุอุดช่องว่างแบบเดียวกัน ทั้งสองแบบให้ค่าเฉลี่ยความต้านทาน 3.1 โอห์มเท่ากัน เทียบกับเป้าหมาย 5 โอห์มในโรงงานที่ซาอุดีอาระเบีย
4. มาตรฐานทั้งสี่ที่อ้างอิงโยงกันในข้อกำหนดเฉพาะของซาอุดีอาระเบีย
ข้อกำหนดของซาอุดีอาระเบียอ้างอิงถึงมาตรฐานสี่ฉบับ การที่มาตรฐานใดควบคุมการตัดสินใจใดเป็นส่วนที่ EPC มักละเลยไว้โดยปริยาย — นี่คือแผนผังการทำงาน
| มาตรฐาน | สิ่งที่มันปกครอง | สิ่งที่ EPC แสดงให้เห็น |
|---|---|---|
| อีไออี 837 | การเชื่อมต่อแบบคายความร้อนจากแต่ละขั้วไฟฟ้าไปยังตัวนำลงดินของอุปกรณ์ | รายการตัวเชื่อมต่อสำหรับขนาดตัวนำที่ใช้ (เราใช้ 4/0 AWG สำหรับแกนหลัก และ 2 AWG สำหรับแผ่นแต่ละแผ่น); รายงานการทดสอบการเชื่อมต่อสายเคเบิลกับแท่งโลหะ |
| IEC 62561-7 | ตัววัสดุถมดินนั่นเอง | รายงานผลการทดสอบ: ค่าสัมประสิทธิ์การลดลงของความต้านทานที่ความชื้นอ้างอิงบวก 60°C / ผลการทดสอบความเสถียรของไอออนิกเป็นเวลา 30 วันสิ่งที่มักขาดหายไปจากใบเสนอราคาของคู่แข่ง. |
| NFPA 70 (NEC) มาตรา 690 | การกำหนดขนาดตัวนำลงดินของอุปกรณ์จากโครงแผงโซลาร์เซลล์ไปยังขั้วไฟฟ้า | ขนาดของตัวนำเป็นไปตามตาราง NEC 690 และขั้วต่ออิเล็กโทรดเป็นไปตามมาตรฐานส่วนประกอบที่เป็นที่ยอมรับ (UL 467 ในบริบทของสหรัฐอเมริกา แม้ว่าโรงงานจะตั้งอยู่ในซาอุดีอาระเบียก็ตาม — บริษัท EPC ใช้มาตรฐานของสหรัฐอเมริกาเป็นเกณฑ์พื้นฐานในการตรวจสอบ) |
| เนมา จีอาร์1 | ขนาดของแท่งโลหะ ความหนาของชั้นทองแดง และความตรงของแท่ง | ใบรับรองจากโรงงาน: เส้นผ่านศูนย์กลาง ±0.1 มม., ความหนาของทองแดง ≥254 µm, ความตรง ≤1 มม. / 300 มม. |
สำหรับแผ่น MV และสถานีย่อย POIอีไออี 80และอีไออี 665ข้อจำกัดในการยึดติดต่างหากที่เป็นปัจจัยสำคัญ ไม่ใช่ความต้านทานของแผ่นรองดิบ ทั้งสองฝ่ายต้องเห็นพ้องต้องกันในมาตรฐาน IEEE 837 ก่อนที่จะลงนามอนุมัติ
5. ตำแหน่งที่วางอิเล็กโทรดบนอาร์เรย์
ในโรงงานของซาอุดีอาระเบีย คำถามที่ว่า “ฉันควรวางพวกมันไว้ที่ไหน” ได้รับคำตอบจากแผนภาพเส้นเดียวที่บริษัท EPC แก้ไขถึงสามครั้งก่อนที่จะมีการจัดส่งตู้คอนเทนเนอร์แรก อิเล็กโทรดเคมีถูกจัดวางในตำแหน่งที่แตกต่างกันห้าประเภท และเอกสารจัดซื้อจัดจ้างต้องระบุว่ามาตรฐานใดใช้บังคับกับตำแหน่งใด เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตของอิเล็กโทรดเดียวกันถูกกำหนดแตกต่างกันสำหรับแต่ละตำแหน่ง
รูปที่ 2 — อิเล็กโทรดเคมีแบบแท่งอิเล็กโทรไลต์ไอออนกราวด์ในบ่อตรวจสอบที่สร้างเสร็จแล้ว ณ ฐานอินเวอร์เตอร์ของโรงงานในซาอุดีอาระเบีย แกนทองแดงหุ้มถูกเชื่อมด้วยความร้อนสูงเข้ากับตัวนำกราวด์ของอุปกรณ์ที่ระดับบ่อตรวจสอบ
- แผ่นรองอินเวอร์เตอร์เริ่มต้นที่หนึ่งตัวต่อแผ่นรอง; เพิ่มตัวที่สองใน 14 แผ่นรองที่ค่าความต้านทานในการสำรวจ 1.5 เมตรสูงกว่า 1,800 โอห์ม·เซนติเมตร (อิเล็กโทรด 1,316 ตัว ค่าเฉลี่ย 3.1 โอห์ม)
- แผ่นรองหม้อแปลง MVแผ่นอิเล็กโทรดสองแผ่นต่อแผ่น พร้อมชั้นกรวดบนพื้นผิว ออกแบบตามมาตรฐาน IEEE 80 สำหรับแรงดันสัมผัสและแรงดันก้าวเดิน (84 แผ่น, 168 อิเล็กโทรด)
- กล่องรวมชิ้นส่วนหนึ่งอิเล็กโทรดต่อกล่อง (รวม 1,890 อิเล็กโทรด)
- ปลายทั้งสองด้านของท่อต่อลงดินหลักของอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงขั้วไฟฟ้าสองขั้ว (ลำต้นยาว 1.4 กม.)
- ขั้วต่อสายดินป้องกันฟ้าผ่า ESEติดตั้งหัวต่อ ESE 24 จุดบริเวณขอบเขตของแผงโซลาร์เซลล์และตัวเรือนสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง โดยแต่ละจุดต่อกับแท่งกราวด์ไอออนแบบอิเล็กโทรไลต์ (ความสามารถในการรับกระแสอิมพัลส์เป็นข้อจำกัดสำคัญ)
รวมทั้งหมด: อิเล็กโทรดเคมี 4,200 ชิ้น ตรงกับตารางการจัดซื้อของ EPC และตู้คอนเทนเนอร์ที่ออกจากซินชางระหว่างเดือนกันยายน 2020 ถึงมีนาคม 2022 ข้อผิดพลาดที่ผมเห็นบ่อยที่สุดในการแก้ไขครั้งแรกคือการถือว่าสถานที่ทั้งห้าประเภทเหมือนกันทั้งหมด ซึ่งไม่เป็นเช่นนั้น เอกสารการจัดซื้อต้องระบุว่ามาตรฐานใดใช้บังคับกับสถานที่ใด
6. คุณสมบัติทางเคมีของวัสดุถมกลับที่ทำให้ผู้จำหน่ายแตกต่างจากรายอื่นอย่างแท้จริง
ในโครงการของซาอุดีอาระเบีย ข้อกำหนดเกี่ยวกับการถมดินเป็นตัวแยกผู้เข้ารอบสุดท้ายสองรายออกจากกัน รายหนึ่งส่งแคตตาล็อก 14 หน้า โดยมีเพียงการอ้างอิงมาตรฐาน IEC 62561-7 เพียงข้อเดียวที่ปกหลัง ส่วนอีกรายส่งรายงานการทดสอบประเภท 38 หน้า ซึ่งครอบคลุมปัจจัยการลดความต้านทานที่สภาวะความชื้นอ้างอิงสี่ระดับ ผลการทดสอบความเสถียรของไอออนที่ 60°C / 30 วัน เส้นโค้งการกักเก็บความชื้น 90 วัน และคำแถลงการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมของ ESIA และรายที่สองนี้คือซัพพลายเออร์ที่บริษัท EPC ระบุไว้ในแผนการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน 25 ปี
ภาษาที่ใช้ในการจัดซื้อจัดจ้างที่เราเขียนขึ้นสำหรับข้อกำหนดของซาอุดีอาระเบียระบุคุณสมบัติสี่ประการ ซึ่งเป็นคุณสมบัติสี่ประการเดียวกันกับที่เราทดสอบภายในบริษัทสำหรับทุกการจัดส่ง และเป็นคุณสมบัติสี่ประการเดียวกันกับที่ปรากฏในรายงานการทดสอบประเภทของเรา
- ปัจจัยลดความต้านทาน (ตามมาตรฐาน IEC 62561-7)มาตรฐาน: 12:1 ที่ความชื้นอ้างอิง 20%
- ความเสถียรของไอออนในระยะยาว (60°C / ทดสอบซ้ำ 30 วัน)ใช้แมกนีเซียมซัลเฟตแทนโซเดียมคลอไรด์ (คลอไรด์กัดกร่อนแกนทองแดง); เกณฑ์การคงสภาพ ≥80% ล็อตจากซัพพลายเออร์ปี 2022 มีอัตราการคงสภาพเพียง 65% ซึ่งเป็นสาเหตุให้ต้องผสมสารเองภายในบริษัท
- รักษาความชุ่มชื้นได้ตลอดระยะเวลาการแห้งตัว 90 วันอัตราการคงสภาพ 73% หลังจาก 90 วันที่อุณหภูมิ 35°C / ความชื้นสัมสัมพัทธ์ 30% — ซึ่งเป็นข้อมูลที่ EPC ใช้ในการกำหนดการทดสอบซ้ำในปีที่ห้า
- การปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมของ ESIAผ่านการทดสอบมาตรฐานด้านการวิเคราะห์น้ำชะล้าง โดยมีปริมาณโลหะหนักต่ำกว่า 1 มิลลิกรัมต่อลิตร
โรงงานที่แสดงรายงานการทดสอบคุณสมบัติสี่ประการคือโรงงานที่ผู้รับเหมาบำรุงรักษาและซ่อมแซม (EPC) เขียนไว้ในแผนการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน 25 ปี ส่วนโรงงานที่มีเพียงเอกสารแสดงขนาดแท่งเหล็กนั้น จะปรากฏขึ้นในปีที่สองพร้อมอีเมลแจ้งว่า "สารประกอบใหม่ที่ได้รับการปรับปรุง"
7. วิธีการที่เรากำหนดขั้นตอนหกขั้นตอนสำหรับโครงการ EPC ของซาอุดีอาระเบีย
ขั้นตอนการกำหนดคุณสมบัติหกขั้นตอนที่เราได้อธิบายให้ EPC ฟังนั้น เป็นขั้นตอนเดียวกันกับที่เราใช้ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ทุกโครงการ นี่ไม่ใช่รายการทั่วไป แต่ละขั้นตอนมีข้อตัดสินใจที่วิศวกร EPC ต้องตัดสินใจสำหรับโครงการเฉพาะของตนเอง
- ทำการสำรวจความต้านทานดินด้วยเครื่องวัดความต้านทานดินแบบสี่ขาของ Wenner ทั่วพื้นที่ที่วางแผนไว้บันทึกค่าที่ระดับความลึก 1.5 เมตร และ 3.0 เมตร ความคลาดเคลื่อนระหว่างค่าที่วัดได้บนพื้นผิวกับค่าที่วัดได้ในระดับความลึก ณ จุดสำรวจในซาอุดีอาระเบีย คือ 4 เท่า (380 โอห์ม·เซนติเมตร เทียบกับ 1,800 โอห์ม·เซนติเมตร)
- กำหนดค่าความต้านทานเป้าหมายต่อแผ่นจากแผนภาพเส้นเดียวของโครงการบริษัท Saudi EPC กำหนดค่าความต้านทานไว้ที่ 5 โอห์มต่อแผ่นอินเวอร์เตอร์ และ 1 โอห์มสำหรับโครงข่ายศักย์ไฟฟ้ารวม โดยค่าทั้งสองนี้คงที่ตลอดการทดสอบซ้ำในปีที่ห้า
- ระบุองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุถมกลับเป็นลายลักษณ์อักษร พร้อมแนบรายงานการทดสอบคุณสมบัติทั้งสี่ประการมาด้วยกลุ่มซัพพลายเออร์ปี 2022 เป็นกรณีศึกษา โดยรายงานพบว่ามีอัตราการเก็บรักษาสินค้าไว้ถึง 65% ก่อนการจัดส่ง
- ล็อครูปทรงเรขาคณิตของก้านและมาตรฐานของตัวเชื่อมต่อขั้วต่อทองแดงหุ้มขนาด 17.2 มม. × 2.4 ม. สำหรับขั้วต่ออินเวอร์เตอร์; ขั้วต่อแบบอิเล็กโทรไลติกไอออนขนาด 25.4 มม. × 2.4 ม. สำหรับขั้วต่อแรงดันปานกลางและขั้วต่อป้องกันฟ้าผ่า ขั้วต่อเชื่อมด้วยความร้อนสูงอีไออี 837ไม่มีแคลมป์กลไก
- ติดตั้งในดินที่ไม่ถูกรบกวน โดยใช้สว่านเจาะดินแนวตั้งขนาด 100 มม.ใช้ดอกสว่านตัวเดียวกันตลอดทั้งชุดท่อ — ไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษใดๆ ถมช่องว่างให้เต็มก่อนปิดผนึกบ่อตรวจสอบ หลีกเลี่ยงการติดตั้งในบริเวณที่มีน้ำขัง (โดยทั่วไปแล้วควรเว้นช่วงแห้ง 14 วันก่อนการติดตั้ง)
- ตรวจสอบด้วยการทดสอบการลดลงของศักยภาพเมื่อเริ่มใช้งานและเมื่อครบห้าปีตามมาตรฐาน IEEE 81 วิธีการวัดความต้านทานแบบลอการิทึม อุณหภูมิของดิน และความชื้น ผลการทดสอบซ้ำในปีที่ห้าของโรงงานในซาอุดีอาระเบียได้ค่าเฉลี่ย 3.1 โอห์ม โดยแผ่นที่มีค่าความต้านทานสูงสุดอยู่ที่ 4.7 โอห์ม
8. แพทเทิร์นวัดขนาดที่เราทำผิดพลาดในครั้งแรก
อิเล็กโทรด 200 ตัวแรกที่ส่งไปยังโรงงานในซาอุดีอาระเบียถูกจัดส่งโดยใช้ดอกสว่านขนาด 75 มม. (วิศวกรประจำไซต์งานของ EPC เคยใช้ในโครงการแท่งตอกก่อนหน้านี้) และค่าความต้านทานเฉลี่ยที่วัดได้ในภาคสนามอยู่ที่ 5.8 โอห์ม เทียบกับเป้าหมายที่ 5 โอห์ม ซึ่งหมายความว่าสารประกอบไม่มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการดูดซับน้ำ เราจึงเปลี่ยนไปใช้ดอกสว่านขนาด 100 มม. สำหรับอิเล็กโทรดที่เหลืออีก 4,000 ตัว และค่าเฉลี่ยลดลงเหลือ 3.1 โอห์ม รูเจาะ 200 รูที่มีขนาดเล็กเกินไปไม่ได้ถูกเจาะใหม่ พวกมันคิดเป็น 6% ของแผ่นรองในกลุ่ม "มากกว่า 2,000 โอห์ม·ซม." ที่ได้รับการติดตั้งอิเล็กโทรดสองตัว
| พารามิเตอร์ | พื้นที่ใช้งาน (โรงงานในซาอุดีอาระเบีย) | ทำไม |
|---|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง | 17.2 มม. (แผ่นรองอินเวอร์เตอร์); 25.4 มม. (แผ่นรอง MV, ขั้วต่อ ESE) ต่อเนมา จีอาร์1 | แกนเจาะขนาดเล็กจะจำกัดความแข็งแรงเชิงกลระหว่างการติดตั้งด้วยสว่านเจาะ |
| ความยาว | 2.4 ม. | ที่ระดับความลึกต่ำกว่า 1.5 เมตร การเปลี่ยนแปลงความชื้นตามฤดูกาลเป็นปัจจัยหลัก โดยค่าความต้านทานไฟฟ้าที่พื้นผิว 380 โอห์ม-เซนติเมตร จะเป็นข้อมูลเพียงจุดเดียวหากเราสำรวจในระดับความลึกตื้น |
| เส้นผ่านศูนย์กลางรูเจาะ | อย่างน้อย 100 มม. | ที่ระดับความลึกต่ำกว่า 100 มม. ช่องว่างระหว่างท่อจะไม่เกิดการไฮเดรชั่น การทดลองครั้งแรกที่ระดับความลึก 75 มม. ในบริเวณนี้ มีค่าใช้จ่ายเฉลี่ย 0.4 โอห์ม |
| บ่อตรวจสอบและจุดเชื่อมต่อ | บ่อโพลีเมอร์ขนาด 300 มม. × 300 มม. × 300 มม.; ตัวเชื่อมต่อเชื่อมด้วยความร้อนตามมาตรฐาน IEEE 837 | พอลิเมอร์มีประสิทธิภาพเหนือกว่าคอนกรีตในการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในสภาวะแห้งแล้ง ส่วนแคลมป์เชิงกลนั้นไม่ผ่านการทดสอบกระแสไฟฟ้าแบบฉับพลันในห้องปฏิบัติการภายในของเรา |
ความแตกต่าง 0.4 โอห์มระหว่างดอกสว่านขนาด 75 มม. และ 100 มม. เป็นตัวแปรด้านการติดตั้งที่ใหญ่ที่สุดที่เราวัดได้ และเป็นตัวแปรที่วิศวกรประจำไซต์งานของ EPC ควบคุม ไม่ใช่โรงงานหรือส่วนผสมทางเคมีของวัสดุถม สายการผลิตสามารถปรับให้เข้มงวดขึ้นได้จากโต๊ะฝ่ายกำหนดสเปค แต่ดอกสว่านปรับไม่ได้
9. ความเชื่อมโยงกับการขยายโครงข่ายพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลก และเหตุใดจึงมีความสำคัญต่อการจัดซื้อจัดจ้างแบบ EPC ในปี 2026
ค่าความต้านทาน 3.1 โอห์มของโรงไฟฟ้าในซาอุดีอาระเบียไม่ใช่ค่าผิดปกติ จากการจัดส่งแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ในตะวันออกกลาง แอฟริกาเหนือ สหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้ และออสเตรเลียตอนใน ระหว่างปี 2020-2025 ค่าความต้านทานเฉลี่ยของแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งอย่างถูกต้องตามข้อกำหนดนั้นอยู่ในช่วง 2.8 ถึง 3.6 โอห์ม เทียบกับเป้าหมายที่ 5 โอห์ม ความคลาดเคลื่อน 0.8 โอห์มนั้นเกิดจากความสม่ำเสมอของชั้นดินและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะในการติดตั้ง ความสม่ำเสมอขององค์ประกอบทางเคมีของดินถมมีความสำคัญน้อยกว่าความสม่ำเสมอของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ทีมควบคุมคุณภาพของเราประหลาดใจเมื่อเราตรวจสอบข้อมูลการทดสอบซ้ำในปีที่ห้าเทียบกับบันทึกการติดตั้ง
รูปแบบข้อมูลภาคสนามนั้นสอดคล้องกับการติดตั้งระบบที่กำลังดำเนินการอยู่ในขณะนี้ โดยการติดตาม IEA-PVPSโดยมีกำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่มากกว่า 400 กิกะวัตต์ต่อปีภาพรวม IEA-PVPS ปี 2024ยืนยันว่ามูลค่าปัจจุบันสะสมได้ทะลุ 2 TW แล้ว;IEA พลังงานหมุนเวียน 2024รายงานคาดการณ์ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่จะยังคงเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนใหม่ที่ใหญ่ที่สุดไปจนถึงปี 2030 สำหรับทีมจัดซื้อจัดจ้าง ระบบสายดินได้เปลี่ยนจากสายดินแบบแท่งและแคลมป์ทั่วไปไปเป็นข้อกำหนดเฉพาะสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ และซัพพลายเออร์ที่สามารถจัดทำรายงานการทดสอบตามคุณสมบัติทั้งสี่ประการได้จะเป็นผู้ชนะการประมูล
10. คำถามที่พบบ่อยจากทีมจัดซื้อจัดจ้างของ EPC
ขั้วไฟฟ้ากราวด์เคมีสำหรับฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?
แท่งเหล็กหุ้มทองแดงที่ติดตั้งในแนวตั้งและล้อมรอบด้วยวัสดุอุดช่องว่างที่ดูดซับความชื้นจากสภาพแวดล้อม ช่วยรักษาระดับความต้านทานของอิเล็กโทรดให้คงที่ได้นานหลายปีโดยไม่ต้องรดน้ำด้วยตนเอง ในโรงงานที่ซาอุดีอาระเบีย มีการจัดส่งแท่งเหล็กดังกล่าวจำนวน 4,200 แท่งในช่วงปี 2020-2022 โดยมีค่าเฉลี่ย 3.1 โอห์ม ในปีที่ห้า
เหตุใดการต่อสายดินที่ไม่ต้องบำรุงรักษาจึงมีความสำคัญสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่?
พืชพรรณปกคลุมพื้นที่หลายสิบถึงหลายร้อยเฮกตาร์ โดยมีจุดติดตั้งอิเล็กโทรดนับพันจุด การใช้อิเล็กโทรดแบบดั้งเดิมที่มีรอบการรดน้ำหกหรือสิบสองเดือน จะทำให้ทรัพย์สินไม่ได้รับการปกป้องหากตารางการรดน้ำคลาดเคลื่อน ระบบสายดินที่ไม่ต้องบำรุงรักษาจะช่วยขจัดวงจรดังกล่าว
ค่าความต้านทานของดินระดับใดสูงเกินไปสำหรับการใช้แท่งวัดความต้านทานเพียงอย่างเดียว?
ที่ค่าความต้านทานประมาณ 1,000 โอห์ม·เซนติเมตร แท่งทองแดงหุ้มฉนวนเดี่ยวๆ ไม่สามารถให้ค่าความต้านทานต่ำกว่า 5 โอห์มที่ฐานได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยไม่ต้องใช้จำนวนแท่งที่มากเกินไปหรือติดตั้งในระดับที่ลึกมาก ในโรงงานที่ซาอุดีอาระเบีย 73% ของแผงโซลาร์เซลล์อยู่ในช่วง 1,000-2,000 โอห์ม·เซนติเมตร ส่วน 6% ที่สูงกว่า 2,000 โอห์ม·เซนติเมตร ใช้ขั้วไฟฟ้าแบบเดลต้า
มาตรฐานใดบ้างที่ใช้บังคับกับการต่อสายดินทางเคมีในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์?
อีไออี 837สำหรับตัวเชื่อมต่ออีไออี 80 / อีไออี 665สำหรับการออกแบบสไตล์สถานีไฟฟ้าย่อยIEC 62561-7สำหรับสารประกอบที่ต่อลงดิน และNFPA 70 (NEC) มาตรา 690สำหรับการต่อสายดินของระบบ PVเนมา จีอาร์1ครอบแท่งโลหะนั้นไว้
อิเล็กโทรดเคมีมีอายุการใช้งานนานเท่าใด?
อิเล็กโทรดที่มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดจะให้ค่าความต้านทานที่คงที่ตลอดอายุการใช้งาน 25-30 ปี การหุ้มด้วยทองแดงช่วยควบคุมการกัดกร่อนแบบกัลวานิก และวัสดุถมกลับยังคงมีฤทธิ์อยู่เนื่องจากดูดซับความชื้น อิเล็กโทรดจำนวน 4,200 ตัวของโรงงานในซาอุดีอาระเบียไม่จำเป็นต้องเติมน้ำอีกเลยนับตั้งแต่ติดตั้ง
อิเล็กโทรดเคมีตรงตามข้อกำหนดของ NEC 690 หรือไม่?
ใช่.NFPA 70 (NEC) มาตรา 690ครอบคลุมการต่อลงดินของระบบ PV; อิเล็กโทรดเคมีที่มีแกนหุ้มด้วยทองแดงและอีไออี 837อุปกรณ์ดังกล่าวตรงตามข้อกำหนด
องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุถมกลับแตกต่างจากเบนโทไนต์เพียงอย่างเดียวอย่างไร?
เบนโทไนต์บริสุทธิ์ดูดซับความชื้นได้ดี แต่ปริมาณไอออนจะลดลงในฤดูแล้ง การถมกลับแบบไม่ต้องบำรุงรักษาจะเพิ่มส่วนผสมของเกลืออิเล็กโทรไลต์ (โดยทั่วไปคือแมกนีเซียมซัลเฟต) และสารเติมแต่งที่ช่วยกักเก็บความชื้น
ควรวางอิเล็กโทรดเคมีไว้ที่ใดบนแผงโซลาร์เซลล์?
ในโรงงานที่ซาอุดีอาระเบีย: 1,316 ตัวที่จุดต่ออินเวอร์เตอร์, 168 ตัวที่จุดต่อแรงดันปานกลาง (MV), 1,890 ตัวที่กล่องรวมสาย, 2 ตัวที่ปลายทั้งสองด้านของสายส่งกระแสตรงยาว 1.4 กม., 24 ตัวที่จุดต่อสายดินป้องกันฟ้าผ่าทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ — รวมทั้งหมด 4,200 ตัว รูปทรงของขั้วต่อแตกต่างกันไปตามตำแหน่ง
ขั้วไฟฟ้าเคมีกับแท่งกราวด์ไอออนอิเล็กโทรไลติกแตกต่างกันอย่างไร?
มีการใช้คำเหล่านี้สลับกันได้ในเอกสารข้อมูลจำเพาะหลายฉบับสายของเราขั้วไฟฟ้าเคมีใช้ท่อทองแดง;แท่งกราวด์ไอออนอิเล็กโทรไลติกใช้แกนหุ้มด้วยทองแดง
11. สรุป — สิ่งที่เราขอให้ Saudi EPC ส่งให้เราในวันแรก
หากคุณเป็นวิศวกรโครงการ EPC ที่เปิดเอกสารจัดซื้อจัดจ้างอยู่ สิ่งที่จำเป็นขั้นต่ำที่จะทำให้เราสามารถเสนอราคาได้โดยไม่ต้องรอการชี้แจงเพิ่มเติมเป็นเวลาหกสัปดาห์ คือ รายการทั้งหกรายการเดียวกับที่ทีมงานมาดริดส่งมาในเดือนสิงหาคม 2020 ได้แก่ แผนภาพเส้นเดียวพร้อมตำแหน่งอิเล็กโทรด การสำรวจ Wenner แบบหลายชั้นที่ระดับความลึกที่วางแผนไว้ เป้าหมายความต้านทานต่อแผ่นและต่อกริด และมาตรฐานตัวเชื่อมต่อ (โดยทั่วไป)อีไออี 837) มาตรฐานสารประกอบถมกลับ (IEC 62561-7) และข้อจำกัดของ ESIA
สำหรับโครงการที่กำลังดำเนินอยู่ วิธีที่เร็วที่สุดคือ...หน้าผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรดต่อลงดินทางเคมี,แท่งกราวด์ไอออนอิเล็กโทรไลติกและโมดูลภาคพื้นดินหน้า หรือ5 อันดับแรกบล็อกติดต่อฝ่ายส่งออกของเราสำหรับการสนทนาโดยตรง
วันที่เผยแพร่: 28 กันยายน 2026