Розумне рішення для високовольтного зовнішнього відключаючого пристрою для розподілених проектів фотоелементних панелей та систем зберігання енергії у В'єтнамі
1. Фон проекту
Розподілені фотоелектричні (ФЕ) та системи зберігання енергії швидко розвиваються у В'єтнамі та Південно-Східній Азії, але стикаються з серйозними проблемами:
1.1 Надійність мережі:
- Мережа В'єтнаму часто досить нестабільна (особливо в північних промислових зонах). У 2023 році дефіцит вугільної електроенергії призвів до масштабних відключень, що викликали щоденні втрати, перевищуючі 5 мільйонів доларів США.
- Традиційні ФЕ-системи не мають можливості швидкого відокремлення, що робить їх складними для захисту обладнання та безпеки під час аварій у мережі. Це підкреслює критичну потребу у надійному високовольтному вимикачу.
1.2 Тиск наступності політики та безпеки:
- Нові регуляторні вимоги В'єтнаму 2024 року вимагають, щоб системи зберігання енергії проходили 72-годинний тест на роботу в режимі острову від EVN (Група Електроенергетики В'єтнаму) та мати здатність протистояти високим напругам (HVRT).
- Високі ризики високої напруги на DC-стороні є помітними; дугові замикання (з моментальними температурами, що досягають 1000°C) можуть спричинити пожежі. Міцний високовольтний вимикач є важливим для зниження цих ризиків на стороні DC.
1.3 Вимоги до адаптації до навколишнього середовища:
- Клімат з високою температурою та вологістю (середня річна вологість >80%) прискорює старіння обладнання, вимагаючи вимикачів з сильними антикорозійними та влагозахисними характеристиками. Високовольтний вимикач повинен задовольняти цим строгим вимогам до середовища.
2. Рішення: Інтелектуальна система високовольтного вимикача
2.1 Основний технологічний дизайн
- Трьохпозиційний високовольтний вимикач (Відкритий-Закритий-Заземлений):
Використовує двохперервну поворотну конструкцію, номінальна напруга ≥15кВ, номінальний струм 6300А (конструкція з примусовим повітряним охолодженням), задовольняючи потреби великих розподілених електростанцій.
Оптимізація гасіння дуги:Оснащений вбудованими магнітними пристроями для гасіння дуги, час гасіння DC-дуги ≤20мс, що запобігає пожежам через дугові замикання. Це швидке гасіння дуги є ключовою безпечнісною характеристикою високовольтного вимикача.
- Покращення адаптації до середовища:
Корпус має ступінь захисту IP65; ключові компоненти покриваються сріблом для витриваності до корозії солевим туманом (відповідає стандарту IEC 60068-2-52). Ці захисти забезпечують довготривалу надійність високовольтного вимикача.
Термічний дизайн:Додані алюмінієві радіатори, підвищення температури контролюється на рівні ≤40K (при температурі оточуючого середовища 40°C). Ефективне термічне управління є важливим для високовольтного вимикача в тропічному кліматі.
2.2 Інтелектуальна система моніторингу та захисту
- Інтегрований модуль сенсорів:
Реальний час моніторингу температури контактів, сигналів дуги та стану ізоляції; дані синхронізуються з локальною SCADA та хмарними платформами (наприклад, Hoymiles S-miles Cloud) за мілісекунди. Постійний моніторинг підвищує безпеку високовольтного вимикача.
- Координація логіки захисту:
Співпраця з автоматичними вимикачами:Автоматично відкривається за 10 секунд при виявленні зниження напруги в мережі до 20% UN (відповідає вимогам В'єтнаму щодо блокування при низькій напрузі).
Співпраця з системою AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter):Перериває аварійний контур за 0,5 секунди. Ця швидка логіка захисту інтегрується з високовольтним вимикачем.
2.3 Локалізовані покращення
- Відповідність мережі:
Підтримує режим тесту на роботу в режимі острову, вимаганий EVN, що імітує безперервний перехід на постачання енергії з системи зберігання після переривання мережі. Високовольтний вимикач є важливим для успішного проходження цього критичного тесту.
Попередньо встановлені інтерфейси для опломбування, що відповідають обов'язковим вимогам В'єтнаму до опломбування розрахункових кімнат.
- Зручність обслуговування:
Термін служби контактів ≥10 000 операцій; цикл обслуговування продовжено до 5 років, що зменшує витрати на обслуговування в тропічних регіонах. Протяжність життя високовольтного вимикача значно знижує витрати на всього його період використання.
3. Досягнуті результати
3.1 Покращена безпека та надійність
- Досягає відключення від мережі за 10мс під час аварій (перевищує стандарт В'єтнаму 50мс), забезпечуючи безперервну роботу критичних навантажень (наприклад, виробничі лінії заводів). Це швидке відокремлення забезпечується завдяки високовольтному вимикачу.
- Після розгортання в проекті вілли у Ханої 2024 року, ризик пожежі на стороні DC знизився на 90%, а випадки електротравм були усунені.
3.2 Економічна вигода та відповідність
- Зниження ризику штрафів:Відповідає вимогам до викидів вуглекислого газу "Зеленого промислового акта", уникнення штрафів на річний дохід у розмірі 3%.
- Зкорочення строку окупності:За рахунок зниження витрат на обслуговування (на 30%) та зменшення втрат через простої, IRR зросла на 2-3 відсоткових пункти.
3.3 Посилення підтримки мережі
Пройшов тест на динамічне обмеження: Підтримує регулювання потужності до 30% встановленої потужності за гнучким розподілом EVN (при навантаженні мережі <75%), що дозволяє електростанціям брати участь у Ринку Регулювання Частоти (FRP). Високовольтний вимикач сприяє цій функції підтримки мережі.
