Какие роли выполняют реклоузеры на воздушных линиях электропередачи

1. Введение в воздушные линии и повторно-включающие устройства во Вьетнаме

Во вьетнамской системе распределения электроэнергии преобладают воздушные линии, особенно на уровне напряжения 20 кВ, которые обслуживают как городские центры, так и сельские районы. К 2024 году около 65% вьетнамской сети распределения 20 кВ зависит от воздушной инфраструктуры, что делает ее уязвимой для воздействия таких факторов окружающей среды, как молнии, тайфуны и растительность. В этом контексте повторно-включающие устройства стали ключевыми элементами для поддержания стабильности сети. Соответствующие стандартам, таким как IEC 62271-111, эти устройства специально разработаны для решения уникальных проблем вьетнамских воздушных линий, обеспечивая минимальное время простоя и эффективное управление неисправностями.

2. Основные функции повторно-включающих устройств на воздушных линиях
2.1 Управление переходными неисправностями

Воздушные линии во Вьетнаме часто сталкиваются с переходными неисправностями, такими как те, которые вызваны ударом молнии (около 30% всех неисправностей в прибрежных районах) или временным контактом проводов с деревьями. Повторно-включающие устройства, установленные на воздушных линиях 20 кВ, обнаруживают эти неисправности и прерывают ток в течение миллисекунд. Например, повторно-включающее устройство в воздушной сети 20 кВ в Нячанге может устранить неисправность, вызванную молнией, путем отключения и повторного включения после задержки в 1 секунду. Если неисправность является переходной, энергоснабжение восстанавливается немедленно; если постоянной, повторно-включающее устройство продолжает свою предустановленную последовательность повторного включения.

2.2 Изоляция постоянных неисправностей

В случае постоянных неисправностей, таких как повреждение проводов обломками от тайфуна или столкновением с транспортным средством, повторно-включающие устройства выполняют несколько попыток повторного включения (обычно 3-4 раза) перед блокировкой. Этот механизм предотвращает непрерывное питание неисправных участков, позволяя оставаться под напряжением неповрежденным сегментам. На городских воздушных линиях в Ханое повторно-включающее устройство, настроенное на 3 попытки повторного включения, может изолировать постоянную неисправность на фидере, обеспечивая отключение только затронутого подсегмента, а не всей линии.

2.3 Координация с распределительным оборудованием

Повторно-включающие устройства в вьетнамских воздушных системах 20 кВ координируют работу с секционизаторами и плавкими предохранителями для достижения селективной защиты. Например, повторно-включающее устройство, установленное выше по потоку секционизаторов на воздушной линии в Дананге, будет первым отключаться при неисправности, позволяя нижним секционизаторам записывать токи неисправности. Если попытка повторного включения повторно-включающего устройства неудачна, ближайший секционизатор к месту неисправности изолирует ее, минимизируя масштаб отключения.

3. Технические характеристики повторно-включающих устройств для воздушных линий
3.1 Электрический дизайн для воздушных сетей 20 кВ

• Напряжение и токовые характеристики: Повторно-включающие устройства на воздушных линиях 20 кВ во Вьетнаме обычно имеют номинальное напряжение 24 кВ и номинальный ток 600-1200 А, подходящие для роста нагрузки как в городских, так и в сельских районах.

• Синхронный коэффициент мощности (Psyn): Разработанные для поддержания стабильности системы, эти повторно-включающие устройства обеспечивают значения Psyn, которые предотвращают потерю синхронизма при восстановлении после неисправности, даже на длинных воздушных линиях (например, 50-километровые сельские фидеры в провинции Нгеан).

3.2 Приспособленность к окружающей среде с рейтингом IP67

Тропический климат Вьетнама, характеризующийся высокой влажностью (80-95% в течение всего года), обильными осадками (до 3000 мм/год в южных регионах) и тайфунами, требует надежной защиты. Повторно-включающие устройства с рейтингом IP67:

• Устойчивы к проникновению пыли, что критически важно для сельских воздушных линий, проходящих через сельскохозяйственные зоны.

• Выдерживают погружение в воду на глубину 1 метр в течение 30 минут, что необходимо для оборудования воздушных линий в зонах, подверженных наводнениям, таких как дельта Меконга.

• Имеют коррозионно-стойкие корпуса (например, из нержавеющей стали или алюминия с порошковым покрытием) для борьбы с солевым туманом в прибрежных провинциях, таких как Куангнинь.

3.3 Соблюдение стандарта IEC 62271-111

Национальная сеть Вьетнама требует соблюдения стандарта IEC 62271-111 для повторно-включающих устройств на воздушных линиях 20 кВ, что обеспечивает:

• Единое тестирование на диэлектрическую прочность, способность к прерыванию короткого замыкания и механическую долговечность.

• Совместимость между повторно-включающими устройствами разных производителей, что важно для проектов расширения сетей в Хошимине и Ханое.

• Стандартизированные возможности записи неисправностей, позволяющие операторам сети анализировать шаблоны неисправностей (например, сезонные удары молний в Центральном Вьетнаме).

4. Типы повторно-включающих устройств и их применение на воздушных линиях во Вьетнаме
4.1 Вакуумные повторно-включающие устройства: Основной выбор

• Преимущества: Долгий срок службы (20-30 лет), минимальное техническое обслуживание и высокая эффективность гашения дуги, что делает их идеальными для удаленных сельских воздушных линий в провинциях, таких как Кон Тум.

• Кейс-стади: В провинции Фуйен вакуумные повторно-включающие устройства на воздушных линиях 20 кВ снизили количество ежегодных технических визитов на 70% по сравнению с традиционными выключателями, снижая эксплуатационные расходы для EVN (Электроэнергия Вьетнама).

4.2 Повторно-включающие устройства SF6: Специализированные городские применения

• Области применения: Компактный дизайн подходит для городских воздушных линий с ограниченным пространством (например, старый квартал Ханоя). Повторно-включающие устройства SF6 можно установить на узкие опоры без ущерба для производительности.

• Экологические соображения: Хотя SF6 имеет высокий потенциал глобального потепления, городские районы Вьетнама приоритетно рассматривают компактность, с жесткими регламентами по повторно-включающим устройствам для минимизации выбросов при техническом обслуживании.

5. Влияние на надежность и модернизацию сети
5.1 Улучшение индексов SAIDI и SAIFI

Интеграция повторно-включающих устройств в воздушные линии 20 кВ значительно улучшила надежность системы во Вьетнаме:

• SAIDI (Средняя длительность перерыва в электроснабжении): Снизился с 18 часов/год в 2015 году до 8,5 часов/год в 2024 году для районов, обслуживаемых воздушными линиями, благодаря повторно-включающим устройствам, устраняющим переходные неисправности без ручного вмешательства.

• SAIFI (Средняя частота перерывов в электроснабжении): Снизился с 12 перерывов/год до 5,2 перерыва/год в регионах, таких как Тханьхоа, где повторно-включающие устройства с рейтингом IP67 на воздушных линиях снижают влияние погодных условий.

5.2 Поддержка инициатив по созданию умных сетей

Современные повторно-включающие устройства в воздушных сетях Вьетнама оснащены:

• Возможностями дистанционной связи: RS485 или LTE-модемы для интеграции SCADA, позволяющие в реальном времени мониторить воздушные линии 20 кВ в пилотных проектах умных сетей в Хошимине.

• Записью данных: Магнитуда тока неисправности, продолжительность и время повторного включения, что помогает EVN оптимизировать настройки защиты для воздушных линий в различных климатических зонах.

6. Вызовы и будущие тенденции
6.1 Конфликты управления растительностью

Воздушные линии в сельских районах Вьетнама часто проходят через лесные массивы, где рост деревьев может вызывать повторные неисправности. Повторно-включающие устройства сами по себе не могут решить корневые причины, требуя координации управления растительностью. В 2023 году EVN запустил пилотные системы "умных повторно-включающих устройств-мониторинга растительности" в провинции Ламдонг, объединяя данные о неисправностях повторно-включающих устройств с графиками обрезки деревьев с использованием дронов.

6.2 Адаптация к изменению климата

С увеличением интенсивности тайфунов, повторно-включающие устройства на воздушных линиях в прибрежных районах нуждаются в повышенной прочности. Вьетнам исследует повторно-включающие устройства с большей ударопрочностью (например, корпуса с рейтингом IK10) и резервными источниками питания (солнечные резервные источники) для воздушных линий в районах, подверженных штормам, таких как Куангбинь.

6.3 Стандартизация и местное производство

Для снижения зависимости от импорта Министерство промышленности и торговли Вьетнама продвигает местное производство повторно-включающих устройств, соответствующих стандарту IEC 62271-111. Совместное предприятие между EVN и корейским производителем, запланированное на 2024 год, планирует производить 10 000 единиц в год повторно-включающих устройств 20 кВ для воздушных линий, с целью сократить затраты на 60% по сравнению с импортными моделями.

7. Заключение

В воздушных сетях 20 кВ во Вьетнаме повторно-включающие устройства являются основой надежного распределения электроэнергии, сочетая техническую эффективность с экологической устойчивостью. От устройств с рейтингом IP67, выдерживающих тропические штормы, до моделей, соответствующих стандарту IEC 62271-111, обеспечивающих взаимодействие сетей, эти устройства преобразовали управление неисправностями в воздушных системах. По мере того, как Вьетнам движется к умным сетям, повторно-включающие устройства будут продолжать развиваться, интегрируя передовые датчики, прогнозирование неисправностей на основе ИИ и совместимость с возобновляемыми источниками энергии, чтобы удовлетворять потребности растущей экономики и быстро урбанизирующегося населения. Их роль в воздушных линиях остается незаменимой для обеспечения доставки электроэнергии в каждый уголок Вьетнама, от оживленных городов до самых отдаленных деревень.