Kakšne so vloge samovključevalcev v površinskih prenosnih linijah

1. Uvod v nadzemne vodnike in preklopnike v Vietnamu

V distribuci električne energije v Vietnamu prevladujejo nadzemni vodniki, zlasti na naponu 20 kV, ki opremljajo tako urbana središča kot tudi podeželje. Leto 2024 naprej približno 65 % vseh 20-kV distribucijskih omrežij v Vietnamu temelji na nadzemnih infrastrukturah, kar jih čini občutljivimi za okoljske dejavnike, kot so nevihte, taifuni in vegetacijska motnja. V tem kontekstu so se preklopniki izkazali kot ključni elementi za ohranjanje stabilnosti omrežja. Skladni s standardi, kot je IEC 62271-111, so ti napravi posebej prilagojeni za reševanje edinstvenih izzivov nadzemnih omrežij v Vietnamu, kar zagotavlja minimalno odstavitev in učinkovito upravljanje napak.

2. Osnovne funkcije preklopnikov v nadzemnih vodnikih
2.1 Upravljanje tranzientnih napak

Nadzemni vodniki v Vietnamu pogosto soočajo s tranzientnimi napakami, kot so one, ki jih povzročijo negove udarce (ki predstavljajo približno 30 % vseh napak v obalnih območjih) ali začasni stiki vodičev z drevesi. Nameščeni preklopniki na 20-kV nadzemnih vodnikih te napake zaznajo in prekineta tok v milisekundah. Na primer, preklopnik v 20-kV nadzemnem omrežju v Nha Trangu lahko odstrani napako, povzročeno negom, z odpovedanjem in ponovnim zapiranjem po 1-sekundnem zamiku. Če je napaka tranzientna, se struja takoj obnovi; če je trajna, preklopnik nadaljuje s prednastavljenim zapiralskim zaporedjem.

2.2 Izolacija trajnih napak

V primeru trajnih napak, kot so škodljivi posledice odpada od taifunov ali nesreč z vozili, preklopniki opravijo več zapiralskih poskusov (običajno 3–4-krat) pred zaključkom. Ta mehanizem preprečuje neprekinjeno oskrbo z energijo nepoškodovanih delov, medtem ko dovoljuje, da ostanejo nenapetostni. V urbanih nadzemnih vodnikih Hanoija lahko preklopnik, nastavljen na 3 zapiranja, izloči trajno napako na odvozniku, kar zagotavlja, da je odenergiziran le dotičen pododsek in ne cel odvoznik.

2.3 Koordinacija z distribucijskim opremo

Preklopniki v 20-kV nadzemnih sistemih v Vietnamu se koordinirajo z razdelovalniki in varnostnimi ventili za dosego selektivne zaščite. Na primer, preklopnik, nameščen pred razdelovalniki na nadzemnem vodniku v Da Nangu, bo prvi odpovedal ob napaki, kar dovoli, da razdelovalniki spodaj zabeležijo tok napake. Če preklopnikova poskusna zapirala ne uspe, bo najbližji razdelovalnik pri napaki to izločil, kar zmanjša obseg odstavitev.

3. Tehnične značilnosti preklopnikov za nadzemne vodnike
3.1 Električni dizajn za 20-kV nadzemna omrežja

• Napetost in tok: Preklopniki v 20-kV nadzemnih vodnikih v Vietnamu imajo običajno nominalno napetost 24 kV in zvezni tok 600–1200 A, kar je primerno za rast obremenitve v urbanih in podeželskih območjih.

• Sinhronizacijski koeficient moči (Psyn): Ti preklopniki so zasnovani za vzdrževanje stabilnosti sistema in zagotavljajo vrednosti Psyn, ki preprečujejo izgubo sinhronosti med obnavljanjem napak, tudi v dolgih nadzemnih vodnikih (npr. 50 km podeželskih odvoznikov v provinci Nghe An).

3.2 Prilagodljivost okolju z oceno IP67

Tropski klima v Vietnamu, ki se loči z visokimi vlage (80–95 % letno), obilnimi padavci (do 3.000 mm/let v južnih regijah) in taifuni, zahteva trdno zaščito. Preklopniki z oceno IP67:

• Upornost proti prahu, kar je ključno za podeželske nadzemne vodnike, ki potekajo skozi poljedelska območja.

• Odpor na potapljanje v 1 metro vode za 30 minut, kar je bistveno za opremo nadzemnih vodnikov v območjih, ki so podvržena poplavam, kot je Mekong Delta.

• Obloge, odporne na korozijo (npr. nerjaveča jekla ali praškasto premazana aluminija), za boj proti solnemu mlazu v obalnih provincijah, kot je Quang Ninh.

3.3 Skladnost s standardom IEC 62271-111

Nacionalno omrežje v Vietnamu zahteva skladnost s standardom IEC 62271-111 za preklopnike v 20-kV nadzemnih vodnikih, kar zagotavlja:

• Enotno testiranje dielektrične trdosti, kapacitete prekinitve kratkih krmel in mehanske izdržljivosti.

• Interoperabilnost med preklopniki različnih proizvajalcev, kar je ključno za projekte razširitve omrežja v HCMC in Hanoi.

• Standardizirane zmogljivosti za beleženje napak, ki omogočajo operaterjem omrežja analizo vzorcev napak (npr. sezonskih negov v Srednjem Vietnamu).

4. Vrste preklopnikov in njihova uporaba v nadzemnih vodnikih v Vietnamu
4.1 Vakuumski preklopniki: Glavni izbor

• Prednosti: Dolg življenjski čas (20–30 let), minimalna vzdrževanje in visoka učinkovitost pri uglašanju luka, kar jih čini idealnimi za oddaljene podeželske nadzemne vodnike v provinci Kon Tum.

• Študija primera: V provinci Phu Yen so vakuumski preklopniki na 20-kV nadzemnih vodnikih zmanjšali letne vzdrževalne obiske za 70 % v primerjavi s tradicionalnimi preklopnimi ventili, kar je znižalo operativne stroške za EVN (Vietnam Electricity).

4.2 SF6 preklopniki: Posebne urbanske aplikacije

• Uporabni primeri: Kompaktni dizajn je primeren za urbane nadzemne vodnike z omejenim prostorskim pravicami (npr. Stari trg v Hanoiju). SF6 preklopniki se lahko namestijo na ozke steber brez kompromisa na učinkovitosti.

• Okoljske razlage: Čeprav ima SF6 visoko globalno segrevanje, urbanistična območja v Vietnamu dajejo prednost prostorskemu učinku, z strogi regulativami za preklopnike, da minimizirajo emisije med vzdrževanjem.

5. Vpliv na zanesljivost in modernizacijo omrežja
5.1 Izboljšani indeksi SAIDI in SAIFI

Vključitev preklopnikov v 20-kV nadzemnih vodnikih je znatno izboljšala zanesljivost sistema v Vietnamu:

• SAIDI (Indeks povprečnega trajanja prekinitev): Zmanjšan iz 18 ur/let v 2015 na 8,5 ur/let v 2024 za območja, opremljana s nadzemnimi vodniki, zaradi preklopnikov, ki odstranjujejo tranzientne napake brez ročnega vmesovanja.

• SAIFI (Indeks povprečne frekvence prekinitev): Padec s 12 prekinitev/let na 5,2 prekine v regijah, kot je Thanh Hoa, kjer preklopniki z oceno IP67 na nadzemnih vodnikih zmanjšujejo vremenske napake.

5.2 Omogočanje pobud inteligentnega omrežja

Sodobni preklopniki v nadzemnih omrežjih v Vietnamu so opremljeni z:

• Zmogljivostmi oddaljenega komuniciranja: RS485 ali LTE modem za integracijo SCADA, ki omogoča realnočasno spremljanje 20-kV nadzemnih vodnikov v pilotnih projektih inteligentnega omrežja v HCMC.

• Beleženje podatkov: Velikost, trajanje in čas zapirala tokov napak, ki pomagajo EVN optimizirati zaščitne nastavitve za nadzemne vodnike v različnih klimatskih območjih.

6. Izazovi in prihodnje trendi
6.1 Spori glede upravljanja vegetacije

Nadzemni vodniki v podeželskem Vietnamu pogosto potekajo skozi gozdovane območje, kjer lahko rast dreves povzroča ponavljajoče se napake. Sami preklopniki ne morejo rešiti glavnih vzrokov, kar zahteva koordinirano upravljanje vegetacije. Leto 2023 je EVN izvedel pilotni "inteligentni preklopnik-sistem za spremljanje vegetacije" v provinci Lam Dong, ki kombinira podatke o napakah preklopnika s časovnikom rezanja dreves z dronov.

6.2 Prilagoditev podnebnim spremembam

S povečano intenziteto taifunov potrebujejo preklopniki v obalnih nadzemnih vodnikih izboljšano trdnost. Vietnam raziskuje preklopnike z višjo odpornostjo na udarce (npr. obloge z oceno IK10) in redundantne viri energije (sončna baterijska odlohna oprema) za nadzemne vodnike v območjih, ki so podvržena viharjem, kot je Quang Binh.

6.3 Standardizacija in lokalna proizvodnja

Za zmanjšanje odvisnosti od uvoza promovi ministerstvo industrije in trgovine v Vietnamu lokalno proizvodnjo preklopnikov, skladnih s standardom IEC 62271-111. Joint venture med EVN in korejskim proizvajalcem leta 2024 namenja proizvodnjo 10.000 enot/let 20-kV preklopnikov za nadzemne vodnike, s ciljem 60 % znižanja stroškov v primerjavi z uvoženimi modeli.

7. Zaključek

V 20-kV nadzemnih vodnikih v Vietnamu so preklopniki osnova zanesljivega distribucije energije, ki združujejo tehnično učinkovitost z okoljsko odporčnostjo. Od naprav z oceno IP67, ki odpirajo tropične vire, do modelov, skladnih s standardom IEC 62271-111, ki omogočajo interoperabilnost omrežja, so te naprave preoblikovale upravljanje napak v nadzemnih sistemih. Kot Vietnam napreduje proti inteligentnemu omrežju, bodo preklopniki nadaljevati s svojim razvojem – integrirali napredne senzorje, napovedovanje napak na podlagi umetne inteligenca in združljivost s obnovljivi energijo – da bi zadostila potrebam hitro rastoče ekonomije in urbaniziranega prebivalstva. Njihova vloga v nadzemnih vodnikih ostaja nezamenljiva za zagotavljanje, da električna energija doseže vsak kot Vietnam, od grempljivih mest do najoddaljenejših naselij.