Intelligente jordingstransformatorer for øygridsupport

1. Prosjektbakgrunn

Fordelte solenergi (PV) og energilagringprosjekter utvikler raskt seg over hele Vietnam og Sørøst-Asia, men står overfor betydelige utfordringer:

1.1 Nettustabilitet:

Vietnams kraftnett opplever hyppige fluktuerasjoner (spesielt i nordlige industriområder). I 2023 førte mangel på kullkraft til store strømbrudd, som resulterte i daglige tap over USD 5 millioner. Tradisjonelle PV-systemer mangler effektive evner for nøytral jordforbindelse, noe som gjør utstyr sårbart for skade og sikkerhetshendelser under nettfeil. Dette understreker den kritiske behovet for pålitelige jordtransformatorer.

1.2 Trykk fra regelverk og sikkerhetskomplians:

Vietnams regler for 2024 krever at energilagringsystemer består Vietnam Electricity Group's (EVN) 72-timers øyasjonsoperasjonstest og har høy/lav spenningsgjennomføringskapasiteter (HVRT/LVRT). Med omfattende bruk av kraftelektronikk er nullsekvensstrøm og harmonisk problemer fremtredende, ofte utløsende beskyttelsesfeil. Høytydende jordtransformatorer er nødvendige for å møte disse kompliansekravene.

1.3 Miljøtilpasningskrav:

Høye temperaturer og fuktighet (årlig gjennomsnittlig fuktighet >80%) forskynder utstyrsaldring, noe som krever jordtransformatorer med robust korrosjonsbestandighet og fuktighetsbeskyttelse. Kystsaltnebelmiljø (luftsaltinnhold >5mg/m³) forverrer korrosjonsrisikoen ytterligere, noe som stiller høyere krav til miljøtilpasningen av jordtransformatorer.

2. Løsning: Intelligent Jordtransformatorsystem

2.1 Kjernteknologiutforming

Zigzag-forbindelse jordtransformator:

Har en spesialisert seks-vindingdesign med nominell kapasitet på 1250kVA, ultralav nullsekvensimpedans på 4-6Ω (mot 30Ω i tradisjonelle transformatorer), og kortslutningstoleranse på 25kA/2s, perfekt egnet for store fordelt produksjonsanlegg.

• Optimalisering av harmonisk undertrykkelse: Integrert Δ-YY vindingstruktur med LC-filtre oppnår ≥85% undertrykkelse av 3. / 5. / 7. harmoniske, reduserer total harmonisk forvanskning (THD) fra 12% til <5%, forebygger effektivt skade på utstyr som skyldes resonans. Denne harmoniske undertrykkelsesevnen representerer en kjerne sikkerhetsfunksjon for jordtransformatoren.
• Forbedring av miljøtilpasning: Beholder med IP54 beskyttelsesklasse; kritiske komponenter behandlet med nanokeramisk belagt, består IEC 60068-2-52 saltnebeltest (3000 timer uten korrosjon). Disse beskyttelsesforanstaltningene sikrer langvarig pålitelighet for jordtransformatorer i tøffe miljøer.
• Termisk forvaltningsdesign: Utstyrt med aluminiumlegering varmevekslere og tvunget luftkjølingssystem, temperaturøkning kontrollert til ≤55K ved 45°C ambients temperatur. Dette effektive termiske forvaltningsystemet er avgjørende for trygg drift av jordtransformatorer i tropiske klimaer.

2.2 Intelligente overvåkning og beskyttelsessystem

Integrert sensormodul: Sanntidsovervåking av vindingtemperatur, delvis utslipp, og isolasjonsstatus; data synkronisert til lokale SCADA- og skyplatformer (som Hoymiles S-miles Cloud) innen millisekunder. Kontinuerlig overvåking forbedrer betydelig sikkerheten til jordtransformatoren.

Beskyttelseslogikkkoordinering:

• Sirkuitbryterkoordinering: Bytter automatisk jordmodus innen 10 sekunder ved deteksjon av nettspenningsnedgang til 20%UN (oppfyller Vietnams lavspenningslåsekrav)
• Integrasjon av buefeiloppdagingssystem (AFCI): Skjærer feilkretser innen 0,5 sekund, unngår at jordfeil forårsaker branner. Denne raske beskyttelseslogikken integreres naurløst med jordtransformatoren.

2.3 Lokale tilpasningsforbedringer

Nettkomplians: Støtter EVN-krevde øyasjonstestmodus, simulerer seamless overgang til energilagringsforsyning etter nettap. Jordtransformatoren er en kjernekomponent for å bestå denne kritiske testen.

Forhåndsinstallerte seglingsledningsgrensesnitt oppfyller Vietnams obligatoriske måleromseglskrav.

Vedlikeholdsbevilling: Design serviceperiode ≥25 år; vedlikeholdscykler utvidet til 3 år, reduserer betydelig O&M-kostnader i tropiske regioner. Holdbarheten til jordtransformatoren senker betydelig livssykluskostnader.

3. Oppnådde resultater

3.1 Forbedret sikkerhet og pålitelighet

Oppnår nøytral jordskifte innen 15ms under nettfeil (overgår Vietnams 50ms-standard), sikrer kontinuerlig drift av kritiske belastninger (som fabrikksproduksjonslinjer). Den raske feilhåndtering levert av jordtransformatoren reduserte utstyrfeilraten med 85% og eliminerte fullstendig jordrelaterte hendelser etter implementering i et prosjekt i Hanois industriområde i 2024.

3.2 Økonomiske Fordeler og Overholdelse

• Redusert Risiko for Bot: Oppfyller kravene til karbonutslipp i "Grønne Industri-loven", unngår bot på 3% av årlig omsatt beløp.
• Forkortet Tilbakebetalingsperiode: Gjennom reduserte vedlikeholdsutgifter (35% reduksjon) og mindre nedetidstap, økes IRR med 2-3 prosentpoeng, forkorter tilbakebetalingsperioden fra 5.8 til 4.2 år.

3.3 Forbedret Støttekapasitet for Nettet

Bestått dynamisk reguleringstesting: Under EVNs fleksible skjedulering (når nettbelast <75%), støtter kraftregulering opp til 30% av installert effekt, muliggjør deltakelse i Frekvensreguleringsmarkedet (FRM). Den stabile nøytralpunktet som jordtransformator gir, danner grunnlaget for denne nettstøttefunksjonen. I et pilotprosjekt i Ho Chi Minh by, tjente kraftverket ekstra 12% inntekt fra tilsynstjenester ved å levere reaktiv effektstøtte.