Які функції виконують автоматичні повторні вмикачі на надземних лініях електропередач?

1. Вступ до надземних ліній та реклоузерів у В'єтнамі

Ландшафт розподілу електроенергії у В'єтнамі переважно складається з надземних ліній, особливо на рівні напруги 20 кВ, які обслуговують як міські центри, так і сільські регіони. На початок 2024 року приблизно 65% мережі розподілу 20 кВ В'єтнаму спирається на надземну інфраструктуру, що робить її вразливою до факторів навколишнього середовища, таких як блискавки, тайфуни та втручання рослин. У цьому контексті реклоузери стали ключовими компонентами для підтримання стабільності мережі. Співвідповідні стандартам, таким як IEC 62271-111, ці пристрої спеціально адаптовані для вирішення унікальних проблем надземних ліній В'єтнаму, забезпечуючи мінімальні простої та ефективне управління аваріями.

2. Основні функції реклоузерів у надземних лініях
2.1 Управління тимчасовими аваріями

Надземні лінії у В'єтнамі часто стикаються з тимчасовими аваріями, такими як ті, що викликані ударом блискавки (що становить приблизно 30% всіх аварій у прибережних районах) або тимчасовим контактом провідників з деревами. Реклоузери, встановлені на надземних лініях 20 кВ, виявляють ці аварії та переривають струм за мілісекунди. Наприклад, реклоузер у надземній мережі 20 кВ у Нячангу може усунути аварію, викликану блискавкою, відключившись, а потім повторно включаючись через затримку 1 секунди. Якщо аварія тимчасова, електропостачання відновлюється негайно; якщо постійна, реклоузер продовжує свою запрограмовану послідовність повторного включення.

2.2 Ізоляція постійних аварій

У випадках постійних аварій — таких як пошкодження провідників від тайфуну або дорожньо-транспортних пригод — реклоузери виконують кілька спроб повторного включення (звичайно 3–4 рази) перед блокуванням. Цей механізм запобігає постійному електропостачанню до аварійних ділянок, дозволяючи неаварійним відрізкам залишатися під напругою. У надземних лініях Ганоя, реклоузер, налаштований на 3 повторні включення, може ізольувати постійну аварію на підході, забезпечуючи, що лише впливовий підвідрізок буде відключений, а не вся лінія.

2.3 Координація з обладнанням розподілу

Реклоузери у надземних системах 20 кВ В'єтнаму координуються з секціональними вимикачами та плавкими вставками для досягнення вибіркової захисти. Наприклад, реклоузер, встановлений вище секціональних вимикачів на надземній лінії у Данангу, спрацює першим під час аварії, дозволяючи нижчим секціональним вимикачам зареєструвати аварійні струми. Якщо спроба повторного включення реклоузера невдала, найближчий до аварії секціональний вимикач ізольює її, мінімізуючи масштаб відключення.

3. Технічні характеристики реклоузерів для надземних ліній
3.1 Електричний дизайн для надземних мереж 20 кВ

• Напруга та струм: Реклоузери у надземних лініях 20 кВ В'єтнаму зазвичай мають номінальну напругу 24 кВ та неперервну струмову віддачу 600–1200 А, придатні для зростання навантаження як у міських, так і у сільських районах.

• Синхронний коефіцієнт потужності \(P_{\text{син}}\): Спробовані для підтримання стабільності системи, ці реклоузери забезпечують значення \(P_{\text{син}}\), що запобігають втраті синхронізації під час відновлення після аварії, навіть на довгих надземних лініях (наприклад, 50-кілометрових сільських підходах у провінції Нгеан).

3.2 Припідність до середовища з оцінкою IP67

Тропічний клімат В'єтнаму, характеризується високою вологістю (80–95% протягом року), сильними опадами (до 3 000 мм/рік у південних регіонах) та тайфунами, потребує надійного захисту. Реклоузери з оцінкою IP67:

• Стойкі до проникнення пилу, що критично для надземних ліній, що проходять через сільськогospodarski regiony.

• Витримують занурення в воду глибиною 1 метр протягом 30 хвилин, що важливо для обладнання надземних ліній у зонах, підвержених підтопленню, таких як Дельта Меконгу.

• Мають корозійно-стойкі корпуси (наприклад, з нержавіючої сталі або порошково-покритого алюмінію) для боротьби з солоним туманом у приморських провінціях, таких як Куангнін.

3.3 Відповідність стандарту IEC 62271-111

Національна мережа В'єтнаму вимагає відповідності стандарту IEC 62271-111 для реклоузерів у надземних лініях 20 кВ, що гарантує:

• Однотипне тестування на стійкість до діелектричного напруги, здатність відключати короткі замикання та механічну витривалість.

• Інтероперабельність між реклоузерами різних виробників, що є важливим для проектів розширення мережі у HCMC та Ганої.

• Стандартизовані можливості запису аварій, що дозволяють операторам мережі аналізувати шаблони аварій (наприклад, сезонні удары блискавок у Центральному В'єтнамі).

4. Типи реклоузерів та їх застосування в надземних лініях у В'єтнамі
4.1 Вакуумні реклоузери: Основний вибір

• Переваги: Довгий термін служби (20–30 років), мінімальний обслуговування, висока ефективність гасіння дуги, що робить їх ідеальними для надземних ліній у віддалених сільських районах, таких як провінція Контум.

• Кейс-стаді: У провінції Фуйен, вакуумні реклоузери на надземних лініях 20 кВ зменшили кількість щорічних візитів для обслуговування на 70% по відношенню до традиційних вимикачів, знижуючи операційні витрати для EVN (Електроенергетика В'єтнаму).

4.2 SF6 реклоузери: Специфічні міські застосування

• Випадки використання: Компактний дизайн підходить для міських надземних ліній з обмеженим правом проходу (наприклад, Старий Квартал Ганоя). SF6 реклоузери можна встановити на вузьких стовпах без втрачання продуктивності.

• Екологічні розгляди: Хоча SF6 має високий потенціал глобального потепління, міські райони В'єтнаму пріорітетною роблять ефективність простору, зі строгими регуляціями для реклоузерів, щоб мінімізувати викиди під час обслуговування.

5. Вплив на надійність та модернізацію мережі
5.1 Покращення індексів SAIDI та SAIFI

Впровадження реклоузерів у надземних лініях 20 кВ значно покращило надійність системи у В'єтнамі:

• SAIDI (Середній індекс тривалості переривань): Зменшився з 18 годин/рік у 2015 році до 8,5 годин/рік у 2024 році для областей, що живуть за рахунок надземних ліній, завдяки реклоузерам, які усунули тимчасові аварії без ручного втручання.

• SAIFI (Середній індекс частоти переривань): Спад до 5,2 переривань/рік у регіонах, таких як Тханьхоа, де реклоузери з оцінкою IP67 на надземних лініях зменшують погодні аварії.

5.2 Реалізація ініціатив інтелектуальних мереж

Сучасні реклоузери у надземних мережах В'єтнаму оснащені:

• Здатностями віддаленої комунікації: RS485 або LTE модеми для інтеграції SCADA, що дозволяють реального часу моніторинг надземних ліній 20 кВ у пілотних проектах інтелектуальної мережі HCMC.

• Записом даних: Масштаб аварійного струму, тривалість та час повторного включення, що допомагає EVN оптимізувати параметри захисту для надземних ліній у різних климатичних зонах.

6. Виклики та тенденції майбутнього
6.1 Конфлікти управління рослинами

Надземні лінії у сільському В'єтнамі часто проходять через лісові ділянки, де рост рослин може викликати повторні аварії. Реклоузери самі по собі не можуть вирішити кореневі причини, що вимагає координації управління рослинами. У 2023 році EVN запустив пілотний проект "інтелектуальний реклоузер-моніторинг рослин" у провінції Ламдонг, поєднуючи дані про аварії реклоузерів з графіком обрізання дерев за допомогою дронів.

6.2 Адаптація до зміни клімату

Зі зростанням інтенсивності тайфунів, реклоузери у прибережних надземних лініях потребують підвищеної витривалості. В'єтнам досліджує реклоузери з вищою стійкістю до вдарів (наприклад, з корпусами оцінки IK10) та резервними джерелами живлення (солнечні панелі) для надземних ліній у регіонах, підвержених вітровим загрозам, таких як провінція Куангбинь.

6.3 Стандартизація та місцеве виробництво

Для зменшення залежності від імпорту, Міністерство промисловості та торгівлі В'єтнаму сприяє місцевому виробництву реклоузерів, відповідних стандарту IEC 62271-111. Спільна виробничо-торгова угода між EVN та корейським виробником у 2024 році має за мету виробляти 10 000 одиниць річно 20 кВ реклоузерів для надземних ліній, з метою зменшення вартості на 60% по відношенню до імпортованих моделей.

7. Висновок

У надземних мережах 20 кВ В'єтнаму, реклоузери виступають основою надійного розподілу електроенергії, балансуючи технічну ефективність з екологічною стійкістю. Від пристроїв з оцінкою IP67, що витримують тропічні бурі, до моделей, відповідних стандарту IEC 62271-111, що забезпечують взаємодію мереж, ці пристрої перетворили управління аваріями в надземних системах. Коли В'єтнам переходить до інтелектуальної мережі, реклоузери будуть продовжувати розвиватися, інтегруючи передові датчики, прогнозування аварій на основі ШІ та сумісність з відновлювальними джерелами енергії, щоб задовольнити потреби розвиваючоїся економіки та швидко урбанізуючоїся населеності. Їх роль у надземних лініях залишається незамінною для забезпечення того, щоб електроенергія досягала кожного кутка В'єтнаму, від шумних міст до найвіддаленіших сіл.