Soluzione Intelligente per Disconnettore Esterno ad Alta Tensione per i Progetti PV Distribuiti e di Accumulo in Vietnam

1. Contesto del Progetto​

I progetti di fotovoltaica distribuita (PV) e di stoccaggio energetico si stanno sviluppando rapidamente in Vietnam e nel Sud-est asiatico, ma affrontano sfide severe:

1.1 Vulnerabilità della Rete:​​

• La rete elettrica del Vietnam subisce frequenti fluttuazioni (soprattutto nelle zone industriali del nord). Nel 2023, la carenza di energia da carbone ha causato blackout su larga scala, con perdite giornaliere superiori a 5 milioni di dollari.
• I sistemi PV tradizionali mancano di una rapida capacità di isolamento, rendendoli suscettibili a danni agli equipaggiamenti e incidenti di sicurezza durante i guasti della rete. ​Questo sottolinea la necessità critica di un interruttore disgiuntore ad alta tensione affidabile.​​

​1.2 Pressione per il Conformismo alle Normative e alla Sicurezza:​​

• Le nuove normative del Vietnam del 2024 richiedono che i sistemi di stoccaggio energetico superino il test di funzionamento isolato di 72 ore dell'EVN (Gruppo Elettricità del Vietnam) e possiedano la capacità di resistenza a sovratensioni (HVRT).
• I rischi ad alta tensione sul lato DC sono evidenti; i guasti per arco (con temperature istantanee che raggiungono 1000°C) possono scatenare incendi. ​Un robusto interruttore disgiuntore ad alta tensione è essenziale per mitigare questi rischi sul lato DC.​​

1.3 Requisiti di Adattabilità Ambientale:​​

• I climi di alta temperatura e umidità (umidità media annuale >80%) accelerano l'invecchiamento degli equipaggiamenti, richiedendo interruttori disgiuntori con forti prestazioni anticorrosione e antiumidità. ​L'interruttore disgiuntore ad alta tensione deve soddisfare queste esigenze ambientali rigorose.​​

​2. Soluzione: Sistema Intelligente di Interruttore Disgiuntore ad Alta Tensione​

2.1 Progettazione Tecnologica Centrale​

• ​Interruttore Disgiuntore ad Alta Tensione a Tre Posizioni (Aperto-Chiuso-Terra):​​

Utilizza una struttura rotativa a doppia interruzione, tensione nominale ≥15kV, corrente nominale 6300A (progettazione con raffreddamento forzato), soddisfacendo le esigenze delle grandi centrali elettriche distribuite.

​Ottimizzazione dell'Estinzione dell'Arco:​​Dotato di dispositivi di estinzione dell'arco a soffio magnetico integrati, tempo di spegnimento dell'arco DC ≤20ms, prevenendo gli incendi causati dai guasti per arco. ​Questa rapida estinzione dell'arco è una caratteristica chiave di sicurezza dell'interruttore disgiuntore ad alta tensione.​​ 

• ​Miglioramento dell'Adattabilità Ambientale:​​

Il contenitore presenta una protezione IP65; i componenti principali sono rivestiti d'argento per resistere alla corrosione da spruzzo salino (conforme allo standard IEC 60068-2-52). ​Queste protezioni assicurano l'affidabilità a lungo termine dell'interruttore disgiuntore ad alta tensione.​​

​Progettazione Termica:​​Aggiunte alette di dissipazione del calore in alluminio, aumento di temperatura controllato a ≤40K (in ambiente a 40°C). ​Una gestione efficace del calore è vitale per l'interruttore disgiuntore ad alta tensione nei climi tropicali.​​ 

2.2 Sistema di Monitoraggio e Protezione Intelligente​

• ​Modulo Integrato di Sensori:​​

Monitoraggio in tempo reale della temperatura dei contatti, dei segnali di arco e dello stato di isolamento; i dati vengono sincronizzati con piattaforme locali SCADA e cloud (ad esempio, Hoymiles S-miles Cloud) in millisecondi. ​Il monitoraggio continuo migliora il profilo di sicurezza dell'interruttore disgiuntore ad alta tensione.​​

• ​Coordinamento della Logica di Protezione:​​

​Collaborazione con gli Interruttori Automatici:​​Si apre automaticamente entro 10 secondi quando si rileva una caduta della tensione della rete al 20% UN (rispettando il requisito vietnamita di blocco a bassa tensione).

​Cooperazione con il Sistema AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter):​​Interrompe il circuito difettoso entro 0,5 secondi. ​Questa logica di protezione rapida si integra perfettamente con l'interruttore disgiuntore ad alta tensione.​​ 

2.3 Miglioramenti di Adattamento Locale​

• ​Conformità alla Rete:​​

Supporta la modalità di test di isolamento richiesta dall'EVN, simulando un passaggio senza soluzione di continuità al fornitura di stoccaggio dopo l'interruzione della rete. ​L'interruttore disgiuntore ad alta tensione è fondamentale per superare questo test critico.​​

Preinstallati interfacce per cavi di sigillatura per soddisfare i requisiti obbligatori di sigillatura delle stanze di misurazione in Vietnam.

• ​Comodità di Manutenzione:​​

Vita utile dei contatti ≥10.000 operazioni; ciclo di manutenzione esteso a 5 anni, riducendo i costi di O&M nelle regioni tropicali. ​La durata dell'interruttore disgiuntore ad alta tensione riduce significativamente i costi totali.​​

3. Risultati Ottenuti​

3.1 Aumento della Sicurezza e Affidabilità​

• Raggiunge lo spegnimento fuori rete entro 10 ms durante i guasti della rete (superando lo standard vietnamita di 50 ms), garantendo l'operatività continua dei carichi critici (ad esempio, linee di produzione di fabbriche). ​Questo isolamento rapido è reso possibile dall'interruttore disgiuntore ad alta tensione.​​
• Dopo la sua implementazione in un progetto di villa a Hanoi nel 2024, il rischio di incendi sul lato DC è diminuito del 90%, e gli incidenti da shock elettrico sono stati eliminati.

3.2 Benefici Economici e Conformità​

• ​Riduzione del Rischio di Sanzioni:​​Rispetta i requisiti di emissioni di carbonio dell'"Atto per l'Industria Verde", evitando sanzioni annuali sul ricavo del 3%.
• ​Riduzione del Periodo di Ritorno dell'Investimento:​​Grazie ai costi di manutenzione ridotti (del 30%) e alle minori perdite per fermate, il tasso di rendimento interno (IRR) è aumentato di 2-3 punti percentuali.

3.3 Potenziamento della Capacità di Supporto alla Rete​

Ha superato i test sulla clausola di limitazione dinamica: supporta la regolazione della potenza fino al 30% della capacità installata sotto la dispatch flessibile dell'EVN (quando il carico della rete <75%), consentendo alle centrali elettriche di partecipare al Mercato di Regolazione della Frequenza (FRP). ​L'interruttore disgiuntore ad alta tensione contribuisce a questa funzionalità di supporto alla rete.​