Solucions de VZIMAN Company per a interruptors de circuit SF6 per a la integració de xarxes d'energia renovable
1. Reptes actuals en la integració de l'energia renovable a la xarxa
1.1 Fluctuacions de freqüència i problemes de stabilitat de la xarxa
La intermitència i variabilitat de les fonts d'energia renovable (p. ex., eòlica i solar) provoquen canvis freqüents en la freqüència de la xarxa. Els interruptors tradicionals tenen dificultats per respondre ràpidament a aquestes càrregues dinàmiques, el que pot causar danys als equips o apagades regionals. Per exemple, durant caigudes súbits de la potència eòlica o fluctuacions brusques de la producció solar, la xarxa ha d'isol·lar els errors en milisegons, exigint operacions ultra-ràpides i precises dels interruptors.
1.2 Major demanda de fiabilitat dels equips
Les plantes d'energia renovable sovint es troben en zones remotes (p. ex., deserts, offshore), on les condicions extrems (humitat elevada, sprays de sal, oscil·lacions de temperatura) acceleren l'envelleiment dels equips. Els interruptors convencionals no compleixen amb els requisits de fiabilitat a llarg termini degut a la seva vida útil mecànica limitada i al rendiment d'aislament. A més, les operacions freqüents d'intercanvi (p. ex., inici i parada d'inversors solars) als punts de connexió de la xarxa augmenten l'ús dels contactes, incrementant el risc d'errors.
1.3 Pressions de conformitat ambiental
Encara que el gas SF6 ofereix excel·lents propietats d'extinció d'arc, el seu Potencial de Calentament Global (GWP) de 23.500 ha conduït a restriccions reglamentàries en regions com la UE. Els projectes renovables requereixen cada cop més certificacions ESG (Environmental, Social, Governance), pressionant els interruptors tradicionals de SF6 a competir amb alternatives més ecològiques.
1.4 Faltes en la integració i control de la xarxa intel·ligent
La integració de l'energia renovable necessita coordinació amb sistemes d'emmagatzematge d'energia i dispositius de transmissió flexibles. No obstant això, els interruptors convencionals manquen de capacitats de monitorització en temps real i control remot, dificultant la seva compatibilitat amb els sistemes de gestió digital de la xarxa intel·ligent.
2. Solucions d'interruptors de SF6 de VZIMAN
Per abordar aquests reptes, VZIMAN presenta la seva sèrie "HV" d'interruptors intel·ligents de SF6, integrant quatre tecnologies bàsiques:
2.1 Tecnologia d'extinció d'arc adaptativa a la freqüència dinàmica
Utilitzant cambres d'extinció d'arc impulsades per magneto-hidrodinàmica (MHD), aquesta tecnologia ajusta dinàmicament la pressió del gas SF6 i les trajectòries d'arc mitjançant la monitorització dels canvis de freqüència de la xarxa (±0.1Hz de precisió). Redueix el temps d'extinció d'arc a menys de 5 ms, un 40% més ràpid que les solucions tradicionals, prevenint eficàciamen les fallades en cadena causades pels fluctuations de l'energia renovable.
2.2 Fórmula de gas híbrid ecològic
Una fórmula propietària de gas SF6/Novec 1230 (GWP < 100) manté el 90% del rendiment original d'extinció d'arc mentre reduïx les taxes de fugida a 0.3%/any. Juntament amb un sistema complet de recuperació de gas, assegura zero emissions durant la manteniment, complint amb les regulacions de gas F de la UE.
2.3 Disseny modular redundant
Amb mòduls de contacte plug-and-play i mecanismes d'operació de doble molla, el disseny permet la substitució en línia de components usats, reduint el temps de manteniment en un 70%. Cobrint classes de tensió des de 72.5kV fins a 550kV, el producte s'adapta flexiblement a escenaris com parcs eòlics terrestres i parcs solars offshore afegint o eliminant unitats d'extinció d'arc.
2.4 Plataforma d'operació i manteniment digital integrada
Equipat amb sensors de múltiples paràmetres (temperatura, pressió, descàrrega parcial), les dades es carreguen a través de portes d'entrada de computació edge a la Plataforma Cloud d'Energia Intel·ligent de VZIMAN. Això permet la predicció de salut i autodiagnòstic, amb algoritmes d'IA que proporcionen avisos de falles 14 dies endavant, reduint els costos d'operació i manteniment en un 35%.
3. Resultats assolibles
3.1 Seguretat de la xarxa millorada
En proves de camp en un parc eòlic de 2GW a Inner Mongolia, la sèrie "HV" va bloquejar amb èxit quatre esdeveniments de freqüència superada causats per desconexions de turbinas, assolint una taxa d'equivalent de disponibilitat de la xarxa del 99,998%.
3.2 Reducció dels costos del cicle de vida
La solució de gas híbrid redueix les despeses de tax carboní en un 85%, mentre que el disseny modular estén la vida útil dels equips a 30 anys, reduint el Cost Total de Propietat (TCO) en un 22%.
3.3 Certificació verda accelerada
El producte ha obtingut la Certificació d'Equipament Zero Carbon de DNV GL.
3.4 Compatibilitat amb la xarxa intel·ligent
En un pilot de planta virtual, 200 unitats van assolir una coordinació a nivell de milisegons amb sistemes d'emmagatzematge d'energia, mantenint els errors de resposta de pic a més baix del 1%.
