VZIMAN Társaság SF6 átmenetmegszakító megoldásai a megújuló energia hálózati integrációja számára

1. Megújuló energiaforrások integrációjának jelenlegi kihívásai

1.1 Hálózati frekvencia-ingadozások és stabilitási problémák
A megújuló energiaforrások (pl. szél- és napelemlény) szakadatossága és változékonysága gyakori hálózati frekvenciaváltásokhoz vezet. A hagyományos átkapcsolók nehézségekre bukkannak a dinamikus terhelések gyors reagálásában, ami esetleges készülékeszköz károsodását vagy regionális villámlehetőséget jelent. Például a szélerőművekből történő váratlan csökkenés vagy a napelemlényekből való rövid idő alatti teljesítmény-ingadozás során a hálózat milliszekundumok alatt el kell tudnia zárni a hibákat, ami nagyon gyors és pontos átkapcsoló működést igényel.

1.2 Növekvő készülékek megbízhatóságának igénye
A megújuló energiatermelő telepek gyakran távoli területeken (pl. pusztákban, tengerparton) találhatók, ahol extrém körülmények (magas páratartalom, sóhullás, hőmérséklet-ingadozás) gyorsítják a készülékek öregedését. A hagyományos átkapcsolók nem felelnek meg a hosszú távú megbízhatósági követelményeknek, mert korlátozott mechanikai élettartammal és izolációs teljesítménnyel rendelkeznek. Emellett a gyakori kapcsolási műveletek (pl. napinverzor indításai/leállításai) a hálózati csatlakozási pontoknál súlyosbítják a kapcsolóelek viszonylagos szenvedését, ami növeli a hibaelőfordulási kockázatot.

1.3 Környezeti megfelelőségi nyomások
Bár az SF6 gáz kiemelkedő ívkioltó tulajdonságokkal rendelkezik, globális felmelegedési potenciálja (GWP) 23,500, ami szabályozási korlátozásokhoz vezetett olyan régiókban, mint az EU. A megújuló projektek egyre inkább ESG (Környezeti, Társadalmi, Igazgatási) tanúsítást igényelnek, ami nyomást gyakorol a hagyományos SF6 átkapcsolókra, hogy versenyképesek legyenek az ökológiai alternatívákkal szemben.

1.4 Hiányosságok a smart hálózat integrációban és irányításban
A megújuló energia integrációja koordinációt igényel energiatároló rendszerekkel és rugalmas továbbítási eszközökkel. Azonban a hagyományos átkapcsolók hiányoznak a valós idejű figyelési és távoli irányítási képességekből, ami akadályt jelent a kompatibilitásukban a smart hálózat digitális menedzsment rendszereivel szemben.

2. VZIMAN SF6 Átkapcsoló Megoldásai

Ezen kihívások kezelése érdekében a VZIMAN bevezeti a "HV" Szeriás Smart SF6 Átkapcsolóit, amelyek négy alapvető technológiát integrálnak:

2.1 Dinamikus frekvencia-alapú ívkioltó technológia
Ez a technológia magnethidrodinamikus (MHD) vezérelt ívkioltó kamrákat használ, és dinamikusan alkalmazza az SF6 gáz nyomását és ívutakat a hálózati frekvencia-változások (±0,1Hz pontosság) figyelembe vételével. Ez 5 ms alatt csökkenti az ívkioltási időt - 40%-kal gyorsabb, mint a hagyományos megoldások - hatékonyan megelőzi a megújuló energia-ingadozásokból eredő láncreakciókat.

2.2 Ökológiai hibrid gázkeverék
Egy sajátos SF6/Novec 1230 gázkeverék (GWP < 100) 90%-ban megtartja az eredeti ívkioltó teljesítményt, miközben a lecsapódási arányt 0,3%/év-re csökkenti. Ezzel egy teljesen bezárt gáz-visszanyerő rendszerrel biztosítja, hogy a karbantartás során nulla kibocsátás történjen, így megfelel az EU F-Gáz-szabályzatoknak.

2.3 Moduláris redundancia kialakítás
Plug-and-play kapcsolómodulokkal és dupla ruderszerv-működési mechanizmusokkal a kialakítás lehetővé teszi a szenvedett részek online cseréjét, 70%-kal csökkentve a karbantartási időt. 72,5 kV-tól 550 kV-ig terjedő feszültségosztályokban, a termék rugalmasan alkalmazható olyan helyzetekre, mint a földön belüli szélerőművek és a tengeri napelemlény-telepek, ívkioltó egységek hozzáadásával vagy eltávolításával.

2.4 Integrált digitális O&M platform
Több paraméterű szenzorokkal (hőmérséklet, nyomás, részleges kibocsátás) felszerelve, az adatok edge computing átjárókon keresztül kerülnek a VZIMAN Smart Energy Cloud Platformra. Ez egészség-előrejelzést és ön-diagnosztikát tesz lehetővé, AI algoritmusok 14 nap előtti hibafigyelmeztetést nyújtanak, 35%-kal csökkentve az O&M költségeket.

3. Elérhető eredmények

3.1 Növekedett hálózati biztonság
Mezőpróbák során egy 2GW szélerőműben Inner Mongoliában a "HV" sorozat sikeresen blokkolta a négy frekvencia túllépési eseményt a szélturbinák lekapcsolódása miatt, 99,998% hálózati ekvivalens rendelkezésre állási ráta elérése érdekében.

3.2 Csökkentett életciklus-költségek
A hibrid gáz megoldás 85%-kal csökkenti a szénadó költségeket, míg a moduláris kialakítás 30 évig növeli a készülék élettartamát, 22%-kal csökkentve a teljes birtoklani költséget (TCO).

3.3 Gyorsított zöld tanúsítás
A termék DNV GL Zéró Szén Készülék Tanúsítást szerzett.

3.4 Smart hálózat kompatibilitása
Egy virtuális erőmű pilotprojektben 200 db egység milliszekundum-szintű koordinációt ért el energiatároló rendszerekkel, fenntartva a csúcstörlési válasz hibáját 1% alatt.