Inteligentní řešení pro vysokonapěťový venkovní odpojovač pro distribuované PV a úložné projekty ve Vietnamu

1. Pozadí projektu​

Rozprostřené fotovoltaické (PV) a energetické úložné projekty se rychle rozvíjí ve Vietnamu a jihovýchodní Asii, ale čelí závažným výzvám:

1.1 Zranitelnost sítě:​​

• Vietnamská síť zažívá časté kolísání (zejména v severních průmyslových zónách). V roce 2023 vedly nedostatky uhlí k velkolepým výpadkům proudu, což vedlo ke každodenním ztrátám přesahujícím 5 milionů USD.
• Tradiční PV systémy nemají schopnost rychlého odpojení, což je náchylné k poškození zařízení a bezpečnostním incidentům během poruch v síti. ​To zdůrazňuje kritickou potřebu spolehlivého vysokonapěťového odpojovače.​​

​1.2 Tlak na dodržování předpisů a bezpečnosti:​​

• Nové vietnamské předpisy z roku 2024 vyžadují, aby energetické úložné systémy prošly 72hodinovým testem izolovaného provozu skupiny EVN (Vietnam Electricity Group) a měly schopnost přejezdu při vysokém napětí (HVRT).
• Rizika vysokého napětí na straně DC jsou výrazná; obloukové chyby (s okamžitou teplotou dosahující 1000°C) mohou způsobit požáry. ​Silný vysokonapěťový odpojovač je nezbytný pro snížení těchto rizik na straně DC.​​

1.3 Požadavky na adaptabilitu k prostředí:​​

• Klima s vysokou teplotou a vlhkostí (průměrná roční vlhkost >80%) urychluje stárnutí zařízení, což vyžaduje odpojovače s vysokou odolností proti korozi a vlhkosti. ​Vysokonapěťový odpojovač musí splňovat tyto striktní environmentální požadavky.​​

​2. Řešení: Inteligentní vysokonapěťový odpojovačový systém​

2.1 Klíčové technologické návrhy​

• ​Trojpolohový vysokonapěťový odpojovač (Otevřeno-Zavřeno-Zazemleno):​​

Využívá dvojité otáčivé struktury, nominální napětí ≥15kV, nominální proud 6300A (design s nuceným chlazením vzduchem), splňuje potřeby rozsáhlých distribuovaných elektráren.

​Optimalizace uhašení oblouku:​​Vybaven magnetickými vypínacími zařízeními, doba vypnutí DC oblouku ≤20ms, zabránilo by to požárům způsobeným obloukovými chybami. ​Toto rychlé uhašení oblouku je klíčovou bezpečnostní funkcí vysokonapěťového odpojovače.​​ 

• ​Zlepšení adaptability k prostředí:​​

Kryt má stupeň ochrany IP65; klíčové komponenty jsou stříbrem pokryté pro odolnost proti korozi solným vánkem (v souladu se standardem IEC 60068-2-52). ​Tyto ochrany zajišťují dlouhodobou spolehlivost vysokonapěťového odpojovače.​​

​Termický design:​​Přidány hliníkové tepelné čidlo, teplotní nárůst ovládán na ≤40K (v prostředí 40°C). ​Účinné termické řízení je klíčové pro vysokonapěťový odpojovač v tropickém klimatu.​​ 

2.2 Inteligentní monitorovací a ochranný systém​

• ​Integrovaný senzorový modul:​​

Reálné časové monitorování teploty kontaktů, signálů oblouku a stavu izolace; data synchronizována s místní SCADA a cloudovými platformami (např. Hoymiles S-miles Cloud) v milisekundách. ​Neustálé monitorování zvyšuje bezpečnostní profil vysokonapěťového odpojovače.​​

• ​Spojení logiky ochrany:​​

​Spolupráce s přepínači:​​Automaticky otevře během 10 sekund po detekci poklesu síťového napětí na 20% UN (splňuje vietnamské požadavky na blokování při nízkém napětí).

​Spolupráce s AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter) systémem:​​Odpojí vadnou obvod během 0,5 sekundy. ​Tato rychlá logika ochrany se hladce integruje s vysokonapěťovým odpojovačem.​​ 

2.3 Lokalizované zlepšení adaptability​

• ​Dodržování sítě:​​

Podporuje požadovaný režim testu izolace skupiny EVN, simulující hladké přepnutí na zásobování ze zdroje energie po přerušení sítě. ​Vysokonapěťový odpojovač je klíčový pro úspěšné absolvování tohoto důležitého testu.​​

Předinstalované rozhraní pro pečetě splňují povinné vietnamské požadavky na uzavření místnosti s měřicími přístroji.

• ​Pohodlná údržba:​​

Životnost kontaktů ≥10 000 cyklů; interval údržby prodloužen na 5 let, snižuje náklady na O&M v tropických oblastech. ​Odolnost vysokonapěťového odpojovače výrazně snižuje celoživotní náklady.​​

3. Dosáhlé výsledky​

3.1 Zlepšená bezpečnost a spolehlivost​

• Dosahuje odpojení od sítě během 10 ms při síťových poruchách (překračuje vietnamský standard 50 ms), zajišťuje nepřetržitý provoz klíčových zatížení (např. výrobních linek). ​Toto rychlé odpojení je umožněno vysokonapěťovým odpojovačem.​​
• Po nasazení v projektu vily v Hanoji v roce 2024 se riziko požáru na straně DC snížilo o 90 % a byly eliminovány incidenty s elektrickým šokem.

3.2 Hospodářské výhody a dodržování předpisů​

• ​Snížení rizika sankcí:​​Splňuje požadavky na emise uhlíku podle "Zákona o zeleném průmyslu", což umožňuje vyhnout se ročním pokutám ve výši 3 % tržeb.
• ​Zkrácení období návratnosti investice:​​Díky sníženým nákladům na údržbu (o 30 %) a sníženým ztrátám na výpadcích se IRR zvýšila o 2-3 procentních bodů.

3.3 Zlepšená podpora sítě​

Prošel testem dynamické regulace: Podporuje regulaci výkonu až do 30 % instalovaného výkonu podle flexibilního dispečinku EVN (když síťové zatížení <75 %), což umožňuje elektrárnám účastnit se trhu s regulací frekvence (FRP). ​Vysokonapěťový odpojovač přispívá k této funkci podpory sítě.​