Какви са ролята на автоматически превключватели в въздушните електропредавателни линии

1. Въведение в надземните линии и реклоузърите във Виетнам

Ландшафтът на разпределението на електроенергията във Виетнам е доминиран от надземни линии, особено на напрежение 20кВ, които обслужват както градски центрове, така и селски райони. До 2024 година приблизително 65% от мрежата за разпределение на 20кВ във Виетнам зависят от надземна инфраструктура, което я прави уязвима към фактори като мълнии, тайфуни и вегетативно пречане. В този контекст, реклоузърите са станали ключови компоненти за поддържане на стабилността на мрежата. Съответстващи на стандарти като IEC 62271-111, тези устройства са специално адаптирани за уникалните предизвикателства на надземните мрежи във Виетнам, осигурявайки минимално време на прекъсване и ефективно управление на дефектите.

2. Основни функции на реклоузърите в надземните линии
2.1 Управление на преходни дефектни ситуации

Надземните линии във Виетнам често срещат преходни дефектни ситуации, като тези, причинени от удари на мълния (които представляват ~30% от всички дефектни ситуации в крайбрежните области) или временни контакти на проводниците с дървета. Реклоузърите, инсталирани на надземните линии на 20кВ, засичат тези дефектни ситуации и прекъсват тока в милисекунди. Например, реклоузър в надземната мрежа на 20кВ в Нха Транг може да изчисти дефект, причинен от мълния, като спре и след това се затвори след 1-секундна закъснение. Ако дефектната ситуация е преходна, електроенергията се възстановява незабавно; ако е постоянна, реклоузърът продължава с предварително зададената си последователност за затваряне.

2.2 Изолация на постоянни дефектни ситуации

В случаи на постоянни дефектни ситуации - като повреди на проводниците от останки от тайфуни или сблъсъци с автомобили - реклоузърите извършват многократни опити за затваряне (обикновено 3-4 пъти), преди да се блокират. Този механизъм предотвратява непрекъснато доставяне на електроенергия до дефектни участъци, докато позволява неповредените сегменти да останат под напрежение. В градските надземни линии на Ханой, реклоузър, конфигуриран за 3 затваряния, може да изолира постоянен дефект на фидера, осигурявайки, че само засегнатият подсегмент е деенергиран, а не целият линей.

2.3 Координация с разпределителното оборудване

Реклоузърите в надземните системи на 20кВ във Виетнам координират с секционатори и щепселни предпазители, за да постигнат селективна защита. Например, реклоузър, инсталиран по-нагоре от секционатори на надземна линия в Дананг, ще спре първо при дефект, позволявайки на секционаторите по-надолу да записват токовете на дефекта. Ако опитът за затваряне на реклоузъра не успее, най-близкият до дефекта секционатор ще го изолира, минимизирайки обхвата на прекъсването.

3. Технически характеристики на реклоузърите за надземни линии
3.1 Електрическа конструкция за надземни мрежи на 20кВ

• Напрежение и ток: Реклоузърите в надземните линии на 20кВ във Виетнам обикновено имат номинално напрежение от 24кВ и номинален ток от 600-1200А, подходящи за растеж на потреблението както в градски, така и в селски райони.

• Синхронен коефициент на мощност (Psyn): Дизайнерски проектирани, за да поддържат стабилността на системата, тези реклоузъри осигуряват Psyn стойности, които предотвратяват загуба на синхронизация при възстановяване от дефект, дори в дълги надземни линии (например, 50 км селски фидери в провинцията Нге Ан).

3.2 Прилагаемост в околната среда с клас IP67

Тропическият климат на Виетнам - характеризиран с висока влажност (80-95% през цялата година), силни валежи (до 3000 мм/година в южните региони) и тайфуни - изисква робустна защита. Реклоузърите с клас IP67:

• Устояват на проникването на прах, което е важно за надземните линии, минаващи през селскохозяйствени райони.

• Устояват на потапяне в 1 метър вода за 30 минути, което е необходимо за оборудването на надземните линии в зони, склонни към наводнения, като делтата на Меконг.

• Разполагат с корозионно устойчиви кутии (например, неръждаема стомана или алуминий, покрит с порошково боядисване), за да противодействат на солен мъгла в крайбрежните провинции като Куанг Нинь.

3.3 Съответствие на IEC 62271-111

Националната мрежа на Виетнам изисква съответствие на IEC 62271-111 за реклоузърите в надземните линии на 20кВ, осигурявайки:

• Еднакво тестирование за диелектрична устойчивост, капацитет за прекъсване на краткосрочни замиквания и механична издръжливост.

• Интероперабилност между реклоузъри от различни производители, важна за проектите за разширяване на мрежата в Хошимин и Ханой.

• Стандартизирана способност за запис на дефектни ситуации, позволяваща операторите на мрежата да анализират шаблоните на дефектите (например, сезонни удари на мълния в Централен Виетнам).

4. Типове реклоузъри и техните приложения в надземните линии във Виетнам
4.1 Вакуумни реклоузъри: Популярният избор

• Преимущества: Дълъг срок на служба (20-30 години), минимално поддръжка и висока ефективност за гасене на дъга, което ги прави идеални за отдалечени селски надземни линии в провинции като Кон Тум.

• Кейс студия: В провинция Фу Йен, вакуумните реклоузъри на надземните линии на 20кВ са намалили годишните визити за поддръжка с 70% в сравнение с традиционните автоматични предпазители, намалявайки операционните разходи за EVN (Електроенергия Виетнам).

4.2 SF6 реклоузъри: Специализирани градски приложения

• Приложения: Компактен дизайн е подходящ за градски надземни линии с ограничена територия (например, Стария квартал на Ханой). SF6 реклоузърите могат да бъдат инсталирани на тесни колони без да се компрометира производителността.

• Екологични разглеждания: Въпреки, че SF6 има висок потенциал за глобално затопляне, градските райони на Виетнам дават приоритет на ефективността на пространството, с строги регулации, които минимизират емисиите по време на поддръжка.

5. Влияние върху надеждността и модернизацията на мрежата
5.1 Подобрени SAIDI и SAIFI индекси

Интеграцията на реклоузъри в надземните линии на 20кВ значително е подобрила надеждността на системата във Виетнам:

• SAIDI (Системен среден индекс на продължителността на прекъсванията): Намален от 18 часа/година през 2015 до 8.5 часа/година през 2024 за области, обслужвани от надземни линии, благодарение на реклоузърите, които изчистват преходни дефектни ситуации без ръчно вмешателство.

• SAIFI (Системен среден индекс на честотата на прекъсванията): Намален от 12 прекъсвания/година до 5.2 прекъсвания/година в региони като Тхань Хоа, където реклоузърите с клас IP67 на надземните линии намаляват дефектните ситуации, свързани с времето.

5.2 Подкрепа на инициативите за умна мрежа

Съвременните реклоузъри в надземните мрежи на Виетнам разполагат с:

• Дистанционни комуникационни възможности: RS485 или LTE модеми за интеграция с SCADA, позволяващи реално време наблюдение на надземните линии на 20кВ в пилотните проекти на умната мрежа в Хошимин.

• Запис на данни: Магнитуда на тока при дефект, продължителност и време за затваряне, които помагат на EVN да оптимизира настройките за защита на надземните линии в различни климатични зони.

6. Предизвикателства и бъдещи трендове
6.1 Конфликти при управление на растителността

Надземните линии в селските райони на Виетнам често минават през гористи райони, където растежът на дърветата може да причини повторни дефектни ситуации. Само реклоузърите не могат да решат коренни причини, което изисква координирано управление на растителността. През 2023 година EVN стартира пилотен проект "умни реклоузъри-наблюдение на растителността" в провинция Лам Донг, комбиниращ данни за дефектни ситуации от реклоузърите с графици за подрезане на дървета с дронове.

6.2 Адаптация към климатичните промени

С увеличаващата се интензивност на тайфуните, реклоузърите в крайбрежните надземни линии се нуждаят от подобрена издръжливост. Виетнам изследва реклоузъри с по-висока ударна устойчивост (например, кутии с клас IK10) и резервни източници на енергия (солнечни резервни системи) за надземните линии в области, склонни към бури, като Куанг Бинь.

6.3 Стандартизиране и местно производство

За да намали зависимостта от импорт, Министерството на промишлеността и търговията на Виетнам насърчава местното производство на реклоузъри, съответстващи на IEC 62271-111. Съвместното предприятие през 2024 година между EVN и корейски производител има за цел да произведе 10 000 единици/година на 20кВ реклоузъри за надземни линии, целта е да се намали цената с 60% в сравнение с импортирани модели.

7. Заключение

В надземните мрежи на 20кВ във Виетнам, реклоузърите играят ключова роля в надеждното разпределение на електроенергия, балансирайки техническа ефективност с устойчивост към околната среда. От устройствата с клас IP67, които устояват на тропически бури, до модели, съответстващи на IEC 62271-111, които осигуряват интероперабилност на мрежата, тези устройства са трансформирали управлението на дефектни ситуации в надземните системи. По мере на прогреса на Виетнам към умна мрежа, реклоузърите ще продължат да се развиваат - интегрирайки напредък в сензорите, прогнозиране на дефектни ситуации с помощта на AI и съвместимост с възобновяема енергия - за да отговарят на потребностите на растящата икономика и бързо урбанизиращо население. Их роля в надземните линии остава незаменима за гарантиране, че електроенергията достига до всеки ъгъл на Виетнам, от бързоращите градове до най-отдалечените села.