Il Kenya è un polo economico nell'Africa orientale, dove l'industrializzazione e l'urbanizzazione hanno subito un'accelerazione negli ultimi anni. La rete di distribuzione non si è espansa allo stesso ritmo. Situato sull'equatore, il Kenya combina temperature ambientali elevate con due prolungate stagioni delle piogge e, in diverse regioni, la rete aerea è costruita in modo leggero. Le linee in media tensione operano pertanto sotto una costante pressione ambientale e tecnica.
1.1 Scenari applicativi
Reti di distribuzione urbane. La densità di carico è elevata e le aspettative sulla qualità dell'energia sono rigorose. Un guasto transitorio che non viene eliminato rapidamente interrompe le attività commerciali e l'alimentazione domestica nelle aree densamente popolate.
Linee di estensione rurali. I raggi di alimentazione sono ampi e il numero di derivazioni è elevato. Queste linee sono esposte a contatti con la vegetazione e a guasti a terra indotti dai fulmini; l'individuazione di un guasto mediante pattugliamento manuale della linea è lenta e richiede molta manodopera.
Alimentazione industriale. L'alimentazione continua è qui di fondamentale importanza. Un intervento indesiderato o il mancato intervento delle apparecchiature di protezione convenzionali può arrestare una linea di produzione e causare ingenti perdite finanziarie.
1.2 La sfida nel dettaglio
| Sfida |
Cosa significa sulla rete |
| Frequenti interruzioni dovute a guasti transitori |
L'attività dei fulmini e la fitta vegetazione durante la stagione delle piogge rendono comuni i guasti temporanei. I fusibili e gli interruttori convenzionali non possono distinguere un guasto temporaneo da uno permanente, pertanto ogni evento provoca un intervento di sgancio e una visita per il ripristino manuale. |
| Apparecchiature non adatte al clima |
Le continue alte temperature e l'umidità invecchiano l'isolamento, corrodono gli involucri e permettono all'umidità di penetrare nei moduli di controllo, accorciando la vita utile e aumentando i tassi di guasto. |
| Capacità di manutenzione limitata |
Il personale qualificato delle utility è carente e i livelli di esperienza variano. Le apparecchiature intelligenti complesse richiedono procedure di individuazione dei guasti strutturate e documentazione che il team locale possa effettivamente consultare. |
| Coordinamento delle protezioni limitato |
I fusibili a espulsione hanno una caratteristica singola e fissa. Non possono essere coordinati con precisione rispetto alla protezione della sottostazione a monte, pertanto un guasto su una partenza può far intervenire l'interruttore della sottostazione e causare un'interruzione di alimentazione sulle partenze sane. |
2. Panoramica della soluzione: il richiuditore automatico RCW12M 11 kV
Rockwill, produttore cinese di richiuditori intelligenti, ha basato la soluzione su due requisiti: elevata affidabilità operativa e un reale adattamento all'ambiente locale. L'RCW12M è un richiuditore automatico per circuiti da esterno, installato su palo, costruito attorno a quattro sottosistemi.
- Sistema di interruzione e isolamento. Un interruttore a vuoto alloggiato in un palo isolante per esterno, progettato per il funzionamento prolungato in linea in tensione, con prestazioni di resistenza agli agenti atmosferici, ai raggi ultravioletti e alle scariche da inquinamento adatte al servizio in ambienti tropicali.
- Attuatore magnetico. Un meccanismo di azionamento magnetico con una lunga vita meccanica e un funzionamento costante, esente dai problemi di lubrificazione e grippaggio delle molle che affliggono i meccanismi convenzionali in condizioni di frequente richiusura.
- Controllore e moduli intelligenti. Un controllore dedicato che misura continuamente la corrente e la tensione di linea, classifica il guasto, esegue la sequenza di richiusura configurata e supporta la comunicazione remota e il caricamento dello stato.
- Involucro e protezione superficiale. Un involucro metallico ad alta resistenza con rivestimento anticorrosione multistrato, sigillato contro l'ingresso di acqua e polvere per l'installazione all'aperto.
2.1 Logica di protezione e richiusura automatica
Il controllore confronta la corrente e la tensione di linea misurate con le impostazioni di protezione configurate. La sequenza è la seguente.
- Guasto rilevato. Il controllore identifica una condizione di sovracorrente o guasto a terra e la classifica come transitoria o permanente in base al comportamento misurato.
- Intervento. Il richiuditore si apre e isola la sezione in guasto.
- Tempo morto. Il richiuditore attende il tempo morto configurato.
- Tentativo di richiusura. Il richiuditore si chiude e ricontrolla la linea. È possibile configurare fino a tre tentativi, incluso zero quando non è richiesta alcuna richiusura.
- Ripristino o blocco. Se il guasto è rientrato, l'alimentazione viene ripristinata e il richiuditore si resetta per l'evento successivo. Se il guasto persiste, il richiuditore si blocca e segnala l'evento, in modo che un guasto permanente non venga rialimentato ripetutamente.
Poiché la caratteristica di protezione e la sequenza di richiusura sono entrambe impostabili, il richiuditore può essere coordinato con precisione rispetto alla protezione della sottostazione a monte a 33/11 kV. Un guasto su una linea in partenza viene quindi eliminato localmente, anziché propagarsi all'interruttore della sottostazione.
2.2 Progettato per l'ambiente dell'Africa orientale
| Requisito |
Risposta progettuale |
| Elevata temperatura ambiente e intensa radiazione ultravioletta |
Struttura isolante e materiali classificati per uso esterno, selezionati per un'esposizione prolungata, con rivestimento anticorrosione multistrato sull'involucro |
| Lunga stagione delle piogge e elevata umidità |
Modulo di controllo sigillato, progettazione anti-condensa e involucro resistente all'acqua e alla polvere |
| Inquinamento e polvere |
Pali isolanti dimensionati per il servizio in ambienti esterni inquinati per mantenere le prestazioni di lunghezza di fuga |
| Frequente servizio di richiusura automatica |
Attuatore magnetico con lunga vita meccanica e caratteristiche meccaniche stabili, che non richiede lubrificazione ordinaria |
| Esposizione ai fulmini |
Livello di isolamento BIL a 95 kV coordinato con l'isolamento del sistema a 11 kV |
3. Documentazione tecnica
Il progetto è stato supportato da un set completo di disegni per l'auto-richiusore da 11 kV RCW12M. La documentazione copre il circuito primario, il controllo secondario, la logica di protezione e le interfacce di comunicazione, ed è conforme ai requisiti della rete keniota per il funzionamento a 50 Hz e un'alimentazione di controllo da 175 V a 300 V. La logica di connessione e di controllo per l'attuatore magnetico, i sensori di tensione e l'interfaccia di controllo remoto sono chiaramente identificati nei disegni, fornendo alle squadre in sito le basi per l'installazione, la messa in servizio e la manutenzione.
4. Qualità di produzione e collaudo in fabbrica dell'auto-richiusore da 11 kV
Prima della spedizione, tutte le 720 unità hanno completato i collaudi in fabbrica che comprendono le seguenti voci.
| Test |
Scopo |
| Prova di tenuta dielettrica |
Verifica le prestazioni di isolamento dei poli e dei componenti isolanti ai livelli di tensione nominale e impulsiva |
| Prova di resistenza del circuito principale |
Verifica le prestazioni dei conduttori e dei contatti, mantenendo le perdite di conduzione e l'aumento di temperatura entro i limiti |
| Prova delle caratteristiche meccaniche |
Controlla i tempi di apertura e chiusura, la simultaneità dei poli e la resistenza meccanica per confermare il funzionamento stabile dell'attuatore |
| Prova funzionale e logica |
Simula le condizioni di guasto della rete per verificare la richiusura, il blocco e il funzionamento della protezione |
Poiché ogni unità è stata consegnata completamente testata e verificata funzionalmente, il lavoro in sito si è limitato al sollevamento in posizione, alla terminazione dei cavi, ai controlli della coppia dei terminali e alla verifica dell'energizzazione della logica di protezione e di riarmo.
Imballaggio e spedizione. Le 720 unità sono state imballate per l'esportazione in imballaggi a prova di umidità e antiurto, con una barriera interna all'umidità e una cassa di legno rinforzata esternamente, adatte per il trasporto marittimo a lungo raggio. Tutte le unità sono arrivate complete al porto keniota e sono state consegnate secondo la pianificazione del progetto.
5. Installazione, messa in servizio e formazione
L'installazione ha seguito una sequenza breve e ripetibile in ogni sito.
- Il committente del progetto ha preparato le fondamenta secondo le dimensioni della base dell'apparecchiatura, con condotti per cavi e punti di fissaggio preimpostati.
- Ogni richiusore automatico è stato sollevato in posizione con attrezzature di sollevamento standard e fissato.
- I cavi di alimentazione e i cavi di controllo sono stati terminati, i terminali serrati alla coppia corretta e sono stati verificati l'isolamento e la messa a terra.
- L'unità è stata alimentata e la logica di protezione e di riarmo è stata verificata in base alla progettazione.
- Gli ingegneri di Rockwill hanno fornito una formazione strutturata al team di manutenzione dell'utility, coprendo i principi di funzionamento, l'installazione e la messa in servizio, la ricerca dei guasti e il funzionamento del sistema SCADA.
6. Valore commerciale: costo totale di proprietà
6.1 Spese in conto capitale
Specifiche dimensionate correttamente. Le nominali da 630 A e 16 kA sono state abbinate al carico misurato della rete a media tensione keniota, evitando così i costi di apparecchiature sovradimensionate. Il volume di 720 unità beneficia inoltre della scala produttiva di Rockwill.
Fornitura su specifica personalizzata. Per i progetti che richiedono un richiusore automatico a vuoto con costruzione OEM personalizzata, la piattaforma RCW12M può essere adattata in termini di corrente nominale, capacità di interruzione in cortocircuito, funzioni di controllo e dettagli dell'interfaccia senza modificare il concetto di installazione o la routine di messa in servizio.
Interfacce standard. L'interfaccia standard del prodotto consente ai richiusori automatici di integrarsi con i sistemi esistenti delle sottostazioni a 33 kV senza adattatori personalizzati o componenti di interfaccia su misura.
Riduzione degli sforzi in sito. La pre-messa in servizio in fabbrica e un modello di consegna basato su unità testate in fabbrica e assemblaggio in sito hanno ridotto i tempi di installazione e messa in servizio per unità di oltre l'80% rispetto alla messa in servizio convenzionale in sito, in base all'esperienza del progetto sull'intera flotta di 720 unità. Ciò riduce direttamente i costi della manodopera locale e il noleggio di attrezzature da cantiere.
6.2 Spese operative
Perdite di conduzione basse verificate. Ogni unità ha superato il test di resistenza del circuito principale prima della spedizione, il che mantiene bassa la resistenza di contatto, le perdite di conduzione e la temperatura di esercizio per tutta la vita utile.
Manutenzione basata sulle condizioni. Il controller supporta la comunicazione remota e il caricamento dello stato. I team di manutenzione monitorano lo stato di salute delle apparecchiature tramite SCADA e passano dall'ispezione a intervalli fissi all'intervento basato sulle condizioni, riducendo le visite in sito e gli spostamenti non necessari.
Costo di risposta ai guasti. L'eliminazione e il ripristino automatici eliminano il costo di una visita di ripristino manuale per la maggior parte dei guasti transitori. Per una flotta di 720 unità distribuite su lunghe linee di alimentazione rurali, i viaggi e la manodopera evitati rappresentano un risparmio ricorrente significativo.
Valore patrimoniale a lungo termine. In combinazione con la manutenzione del ciclo di vita e la formazione locale, la flotta di richiusori automatici mantiene la sua affidabilità per una vita utile più lunga, riducendo sia i costi di riparazione di emergenza che i costi di interruzione del servizio.
7. Risultati del progetto e feedback dei clienti per la flotta di 720 richiusori automatici
Dopo l'energizzazione, i 720 richiusori automatici RCW12M a 11 kV hanno funzionato senza guasti alle apparecchiature, con uno stato operativo stabile in tutta la base installata. Il progetto ha aumentato l'affidabilità dell'alimentazione sulla rete a media tensione keniota ed è stato accolto positivamente dall'utility elettrica keniota e dagli utenti finali, che hanno anche apprezzato la tempestività e la qualità del supporto post-vendita.
Il progetto dimostra le capacità di sviluppo, produzione e consegna di Wenzhou Rockwill Electric, un produttore cinese di richiusori automatici, e si pone come una consegna di riferimento per gli aggiornamenti delle reti di distribuzione in Africa.
8. Servizio gestito per operazioni e manutenzione del ciclo di vita
Rockwill fornisce un servizio gestito del ciclo di vita che copre trasformatori in olio, trasformatori a secco, quadri elettrici, unità ad anello, interruttori automatici a vuoto, richiusori automatici, interruttori su palo, dispositivi di compensazione della potenza reattiva e terminali di automazione della distribuzione. Il servizio spazia dalla selezione e abbinamento, attraverso l'installazione e la messa in servizio, il monitoraggio delle condizioni, l'ispezione periodica, la manutenzione, la riparazione dei guasti e la valutazione delle condizioni, fino alla dismissione e allo smaltimento.
Ogni contratto è gestito da un responsabile nominato con pieno controllo del processo, dati tracciabili e gestione a ciclo chiuso, in modo che le apparecchiature rimangano sicure e disponibili, la vita utile sia estesa e i costi operativi siano ridotti. Il servizio si applica a tutti i livelli di tensione e scenari di distribuzione.
Contatta Rockwill
Se state lavorando per migliorare l'affidabilità dell'alimentazione o ridurre i costi di manutenzione su una rete di distribuzione a media tensione, Rockwill può supportarvi in tutte le fasi.
- Azienda: Wenzhou Rockwill Electric Co., Ltd., produttore cinese di richiusori intelligenti e fornitore cinese di richiusori per esterno che collabora con società di distribuzione, appaltatori EPC e clienti industriali su progetti di reti in media tensione
- Prodotti principali: Richiusori automatici da 11 kV e 33 kV, cabine prefabbricate, soluzioni intelligenti per reti di distribuzione
- Ambito di supporto: Progettazione di soluzioni, personalizzazione delle apparecchiature, documentazione tecnica, supporto alla messa in servizio in loco e formazione degli operatori
- Sito web / E-mail / Telefono: da completare a cura di Rockwill prima della pubblicazione
Rockwill produce secondo gli standard IEC e applica tecnologie intelligenti per rafforzare le reti elettriche in Africa. Non vediamo l'ora di collaborare con voi.
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