Solución de Interruptor Descconector Inteligente de Alta Tensión para Exteriores para Proyectos de PV Distribuido y Almacenamiento en Vietnam
1. Antecedentes del Proyecto
Los proyectos de energía fotovoltaica (PV) distribuida y almacenamiento de energía están desarrollándose rápidamente en Vietnam y el Sudeste Asiático, pero enfrentan desafíos severos:
1.1 Vulnerabilidad de la Red:
- La red de Vietnam experimenta fluctuaciones frecuentes (especialmente en las zonas industriales del norte). En 2023, la escasez de energía carbón causó apagones a gran escala, resultando en pérdidas diarias que superaron los 5 millones de USD.
- Los sistemas PV tradicionales carecen de capacidad de aislamiento rápido, lo que los hace propensos a daños en el equipo e incidentes de seguridad durante fallas en la red. Esto subraya la necesidad crítica de un Interruptor de Desconexión de Alta Tensión confiable.
1.2 Presión por Cumplimiento de Políticas y Seguridad:
- Las nuevas regulaciones de Vietnam para 2024 requieren que los sistemas de almacenamiento de energía pasen la prueba de operación en isla de 72 horas de EVN (Vietnam Electricity Group) y posean la capacidad de soporte de alta tensión (HVRT).
- Los riesgos de alta tensión en el lado DC son prominentes; los fallos de arco (con temperaturas instantáneas que alcanzan los 1000°C) pueden desencadenar incendios. Un Interruptor de Desconexión de Alta Tensión robusto es esencial para mitigar estos riesgos en el lado DC.
1.3 Requisitos de Adaptabilidad Ambiental:
- Los climas de alta temperatura y humedad (humedad anual promedio >80%) aceleran el envejecimiento del equipo, exigiendo interruptores de desconexión con un rendimiento fuerte contra la corrosión y la humedad. El Interruptor de Desconexión de Alta Tensión debe cumplir con estas exigencias ambientales estrictas.
2. Solución: Sistema Inteligente de Interruptor de Desconexión de Alta Tensión
2.1 Diseño de Tecnología Central
- Interruptor de Desconexión de Alta Tensión de Tres Posiciones (Abierto-Cerrado-Terra):
Utiliza una estructura rotativa de doble interrupción, voltaje nominal ≥15kV, corriente nominal 6300A (diseño de enfriamiento forzado), cumpliendo con las necesidades de plantas de energía distribuida a gran escala.
Optimización de Extinción de Arco:Equipado con dispositivos de extinción de arco de soplado magnético, tiempo de interrupción de arco DC ≤20ms, previniendo que los fallos de arco causen incendios. Esta rápida extinción de arco es una característica de seguridad clave del Interruptor de Desconexión de Alta Tensión.
- Mejora de Adaptabilidad Ambiental:
El gabinete cuenta con una clasificación de protección IP65; los componentes principales están chapados en plata para resistir la corrosión por sal (cumple con la norma IEC 60068-2-52). Estas protecciones aseguran la confiabilidad a largo plazo del Interruptor de Desconexión de Alta Tensión.
Diseño Térmico:Se añadieron disipadores de calor de aleación de aluminio, controlando el aumento de temperatura en ≤40K (en ambiente de 40°C). La gestión térmica efectiva es vital para el Interruptor de Desconexión de Alta Tensión en climas tropicales.
2.2 Sistema Inteligente de Monitoreo y Protección
- Módulo Integrado de Sensores:
Monitoreo en tiempo real de la temperatura de contacto, señales de arco y estado de aislamiento; los datos se sincronizan con plataformas SCADA locales y en la nube (por ejemplo, Hoymiles S-miles Cloud) en milisegundos. El monitoreo continuo mejora el perfil de seguridad del Interruptor de Desconexión de Alta Tensión.
- Coordinación de Lógica de Protección:
Colaboración con Interruptores de Carga:Se abre automáticamente en 10 segundos al detectar una caída de la tensión de la red al 20% UN (cumpliendo con el requisito de bloqueo de baja tensión de Vietnam).
Colaboración con el Sistema de Interrupción de Circuito de Fallo de Arco (AFCI):Interrumpe el circuito defectuoso en 0.5 segundos. Esta lógica de protección rápida se integra perfectamente con el Interruptor de Desconexión de Alta Tensión.
2.3 Mejoras de Adaptación Local
- Cumplimiento de la Red:
Soporta el modo de prueba de isla requerido por EVN, simulando un cambio sin problemas a la alimentación de almacenamiento de energía después de una interrupción de la red. El Interruptor de Desconexión de Alta Tensión es integral para pasar esta prueba crítica.
Interfaz de cables de sellado preinstalada para cumplir con los requisitos obligatorios de sellado de la sala de medición en Vietnam.
- Conveniencia de Mantenimiento:
Vida útil de los contactos ≥10,000 operaciones; ciclo de mantenimiento extendido a 5 años, reduciendo los costos de O&M en regiones tropicales. La durabilidad del Interruptor de Desconexión de Alta Tensión reduce significativamente los costos a lo largo de su vida útil.
3. Resultados Logrados
3.1 Seguridad y Confiabilidad Mejoradas
- Logra la desconexión fuera de la red en 10ms durante fallas de la red (superando el estándar de 50ms de Vietnam), asegurando la operación continua de cargas críticas (por ejemplo, líneas de producción de fábricas). Este aislamiento rápido es posible gracias al Interruptor de Desconexión de Alta Tensión.
- Después de su implementación en un proyecto de villa en Hanoi en 2024, el riesgo de incendios en el lado DC disminuyó en un 90%, y los incidentes de descargas eléctricas fueron eliminados.
3.2 Beneficios Económicos y Cumplimiento
- Reducción del Riesgo de Multas:Cumple con los requisitos de emisiones de carbono de la "Ley de Industria Verde", evitando multas anuales de ingresos del 3%.
- Período de Retorno Acortado:Debido a la reducción de los costos de mantenimiento (disminución del 30%) y las pérdidas por tiempo de inactividad, el IRR aumentó en 2-3 puntos porcentuales.
3.3 Capacidad de Soporte de la Red Fortalecida
Pasó la prueba de cláusula de recorte dinámico: Soporta la regulación de potencia de hasta el 30% de la capacidad instalada bajo el despacho flexible de EVN (cuando la carga de la red <75%), permitiendo a las plantas de energía participar en el Mercado de Regulación de Frecuencia (FRP). El Interruptor de Desconexión de Alta Tensión contribuye a esta funcionalidad de soporte de la red.
