Cập nhật lưới DTEK: Vận hành bộ đóng cắt thông minh 10kV Rockwill trong môi trường lạnh cực đoan -40°C Nghiên cứu trường hợp Ukraine

Là tiêu chuẩn cho thiết bị phân phối điện trung thế sản xuất tại Trung Quốc đi ra toàn cầu, Rockwill đã thiết lập hợp tác sâu rộng với DTEK Kyiv Power Grid, Ukraine. Các giải pháp đóng cắt chân không ngoài trời được tùy chỉnh đã được triển khai hàng loạt để giải quyết những điểm yếu hiện có trong lưới điện phân phối 10 kV địa phương, cải thiện toàn diện độ tin cậy và tự động hóa cung cấp điện trong khu vực, xây dựng dự án hiện đại hóa lưới điện phân phối mẫu ở Kyiv.

01 Bối cảnh Dự án: Các điểm đau chính của Lưới điện Phân phối DTEK Kyiv

Kyiv, thủ đô của Ukraine, phụ thuộc vào các đường dây phân phối treo 10 kV do DTEK quản lý như xương sống cung cấp điện chính, bao gồm các khu vực thành phố, làng ngoại ô và tải công cộng. Thiết bị cũ có tuổi thọ dài và mức độ tự động hóa thấp, với ba điểm đau chính:

• Sự cố thường xuyên & cung cấp điện không ổn định: Sự thay đổi nhiệt độ theo mùa cực đoan, đóng băng, sét đánh và thời tiết khắc nghiệt thường gây ra sự cố ngắn mạch và tiếp đất trên đường dây treo 10 kV. Các công tắc truyền thống không thể khôi phục điện tự động, đòi hỏi sửa chữa bằng tay dẫn đến mất điện kéo dài và làm gián đoạn tiêu thụ điện trong thành phố.
• Hiệu suất O&M thấp & chi phí quản lý cao: Các đường dây 10 kV dài và phân tán có các điểm vận hành ngoài trời xa xôi. Thiếu giám sát từ xa, thiết bị gặp khó khăn trong việc nhận biết sự cố và chi phí kiểm tra bằng tay cao, không đáp ứng được yêu cầu O&M cường độ cao.
• Khả năng lưới điện yếu & hạn chế nâng cấp: Tải điện đô thị tăng và tích hợp nguồn năng lượng phân tán khiến các thiết bị bảo vệ lỗi thời dễ bị ảnh hưởng. Không thể thực hiện cách ly nhanh chóng sự cố và tự lành电网的自愈能力无法实现，限制了智能配电网的升级。 为了实现DTEK在基辅的10千伏配电网现代化、减少停电和精益运维的目标，当地电力部门经过多轮技术评估后选择了Rockwill。2021年首批部署了20套户外真空重合器，以推进基辅配电网的智能化转型。

  02 核心产品与定制解决方案

  2.1 关键产品规格

  大规模部署的Rockwill 10千伏杆式户外真空重合器完全符合DTEK基辅10千伏电网标准和IEC 62271-111标准，具有42千伏1分钟工频耐压和75千伏雷电冲击耐压：

  请允许我继续翻译剩下的部分：

  02 Sản phẩm lõi & Giải pháp Tùy chỉnh

  2.1 Thông số kỹ thuật chính của sản phẩm

  Các máy đóng cắt chân không ngoài trời 10 kV gắn cột của Rockwill được triển khai hàng loạt hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn lưới điện 10 kV của DTEK Kyiv và IEC 62271-111, với điện áp chịu đựng tần số 42 kV trong 1 phút và điện áp chịu đựng xung sét 75 kV:

  Mục	Tham số kỹ thuật
  Điện áp hệ thống định mức	10 kV (điện áp hoạt động tối đa: 12 kV)
  Tần số định mức	50 Hz
  Chất làm tắt hồ quang	Ngắt điện chân không độ tinh khiết cao
  Dãy đóng cắt có thể cấu hình	3 lần (có thể tùy chỉnh cho điều kiện tại Kyiv)
  Thời gian ngắt tổng cộng	≤35 ms
  Lớp bảo vệ tổng thể	IP65
  Khoảng nhiệt độ hoạt động	-40 ℃ ~ +50 ℃, chống đóng băng, chống ngưng tụ, chịu được nhiệt độ ẩm ướt
  Chế độ điều khiển	Điều khiển bằng tay tại chỗ + điều khiển thông minh từ xa qua nền tảng DTEK

  2.2 Thiết kế kỹ thuật tùy chỉnh cho lưới điện 10 kV và điều kiện khí hậu của Kyiv

  Các nâng cấp tối ưu đã được thực hiện dựa trên đặc điểm tải của các đường dây 10 kV ở Kyiv, điều kiện ngoại vi và khí hậu Đông Âu có nhiệt độ thấp:

  • Thiết kế tăng cường cho môi trường khắc nghiệt: Cách điện bên ngoài cao áp sử dụng cao su silicone chống thời tiết với độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp mạnh mẽ và khả năng chống ô nhiễm và phóng điện, tuân thủ IEC 62271‑111 cho hoạt động ngoại vi trong mùa đông lạnh giá của Kyiv.
  • Hệ thống tự phục hồi thông minh: Đơn vị đo lường và điều khiển thông minh được điều chỉnh cho lưới điện 10 kV của Ukraine theo dõi điện áp và dòng điện của đường dây theo thời gian thực, phân biệt chính xác sự cố tạm thời và vĩnh viễn, và khôi phục điện nhanh chóng và cách ly sự cố thông qua đóng lại tự động nhiều giai đoạn để giảm đáng kể thời gian mất điện.

  

  2.3 So sánh lợi thế cốt lõi: Công tắc cột truyền thống so với công tắc tái đóng chân không 10 kV của Rockwill

  Chiều so sánh	Cầu chì cột điện 10 kV truyền thống	Cầu chì chân không ngoài trời Rockwill 10 kV
  Khả năng phục hồi sự cố	Sửa chữa trực tiếp tại hiện trường, mất điện 4-8 giờ	Phục hồi điện trong vòng 60 giây cho các sự cố tạm thời (bao gồm đánh giá bảo vệ & vận hành)
  Khả năng thích ứng với môi trường	Dải nhiệt độ hẹp, dễ bị ngưng tụ và đóng băng vào mùa đông	Hoạt động ở dải nhiệt độ rộng được tối ưu hóa cho điều kiện đóng băng nhiệt độ thấp của Kyiv
  Chế độ O&M hàng ngày	Kiểm tra trực tiếp tại hiện trường hoàn toàn, chi phí cao	Kết nối với nền tảng từ xa DTEK, hoạt động không cần giám sát, giảm 70% chi phí O&M
  Độ tin cậy hoạt động	Tuổi thọ cơ học ngắn, thường xuyên gặp sự cố ngoài trời	Cấu trúc dập hồ quang chân không có tuổi thọ dài, hoạt động ổn định lâu dài không cần bảo dưỡng
  Khả năng thích ứng với hiện đại hóa lưới điện	Chức năng đơn lẻ, không tương thích với nâng cấp lưới điện thông minh 10 kV	Cài đặt tùy chỉnh đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn nâng cấp lưới phân phối DTEK Kyiv

  03 Giao hàng toàn bộ quy trình: Từ kiểm tra tại nhà máy đến hoán công tại Kyiv

  3.1 Kiểm tra chấp nhận tại nhà máy (FAT)

  Tất cả thiết bị 10 kV cho dự án Kyiv đã trải qua các bài kiểm tra toàn diện theo tiêu chuẩn IEC 62271-111 và IEC 60255 trước khi giao hàng:

  • Kiểm tra chịu đựng cách điện: Thử nghiệm chịu đựng tần số công nghiệp 42 kV (1 phút) và chịu đựng xung sét 75 kV BIL, hoàn toàn đáp ứng yêu cầu an toàn cách điện của lưới điện trung thế 10 kV của Ukraine.
  • Kiểm tra chức năng đóng lại động: Mô phỏng sét đánh, chướng ngại vật cây cối, ngắn mạch và các lỗi thông thường trên đường dây 10 kV của Kyiv; ba lần đóng lại tự động hoạt động chính xác không dao động với hệ số công suất ổn định và các tham số vận hành.
  • Kiểm tra chức năng bảo vệ: Mô phỏng ngắn mạch giữa pha, sự cố chạm đất một pha, vấn đề về hướng dòng điện, đóng vào lỗi và các điều kiện vận hành khác để xác minh độ tin cậy của các chức năng bảo vệ quan trọng bao gồm đóng lại 79 chế độ, quá dòng, chạm đất, bảo vệ hướng, quá/ít áp và quá dòng thứ tự âm. Xác định lỗi chính xác ở mức mili giây và hành động đáng tin cậy mà không có sai lầm hoặc từ chối đảm bảo vận hành an toàn và ổn định của đường dây phân phối.

  

  • Thử nghiệm mô phỏng môi trường: Dưới điều kiện nhiệt độ thấp và độ ẩm cao được mô phỏng của Kyiv (-40 ℃, 95% độ ẩm), thiết bị chạy ổn định ở tải đầy trong 72 giờ liên tục mà không có bất thường nào.

  3.2 Bao bì & Vận chuyển

  Các thành phần điện chính được niêm phong chân không để chống ẩm do độ ẩm biển và biến đổi nhiệt độ cực đoan trong vận chuyển đường bộ Đông Âu. Thiết bị được đóng gói bằng thùng gỗ rắn dày đã được fumigant và vật liệu giảm chấn cường độ cao để chịu được vận chuyển đường biển và vận chuyển đường dài tại Ukraine. Cung cấp đầy đủ tài liệu kỹ thuật tiếng Anh, chứng chỉ IEC, báo cáo thử nghiệm tại nhà máy và tài liệu thông quan để tuân thủ quy định nhập khẩu địa phương, giúp giao hàng và thông quan hiệu quả cho dự án DTEK.

  

  3.3 Lắp đặt & Hoán công

  Trước khi hoán công, thiết bị đã vượt qua các bài kiểm tra loại và chứng nhận tại các phòng thí nghiệm điện quốc gia Ukraine (ví dụ: DTRC) để đáp ứng các tiêu chuẩn lưới điện địa phương.

  • Rockwill đã cử các đội kỹ thuật chuyên nghiệp song ngữ đến Kyiv để cung cấp dịch vụ kỹ thuật toàn bộ quy trình cho DTEK.
  • Cung cấp hướng dẫn trực tiếp cho việc xây dựng móng và bố trí hệ thống nối đất cho thiết bị treo cột 10 kV để đảm bảo an toàn vận hành ngoài trời lâu dài.
  • Hoàn thành việc chế tạo đầu cáp cao áp, thử nghiệm cách điện và nâng hạ & cố định thiết bị theo đúng quy định xây dựng điện của Ukraine.
  • Cấu hình các cài đặt bảo vệ cục bộ và thực hiện hoán công kết nối hệ thống dựa trên đặc điểm biến động tải của lưới điện 10 kV DTEK Kyiv.
  • Tiến hành đào tạo thực tế và hướng dẫn xử lý sự cố hàng ngày cho nhân viên O&M địa phương của DTEK, cung cấp tài liệu kỹ thuật tiếng Anh hoàn chỉnh cho việc bảo dưỡng độc lập sau dự án.

  04 Kết quả dự án: Giá trị dựa trên dữ liệu & Nhận dạng cao

  4.1 Dữ liệu vận hành chính

  Dữ liệu đo thực tế từ Nền tảng O&M lưới phân phối DTEK Kyiv (2021):

  • Đã cải thiện đáng kể độ tin cậy cung cấp điện: Thời gian khôi phục sự cố tạm thời của các đường dây 10 kV đã được cải tạo tại Kyiv đã được rút ngắn từ 4 giờ xuống còn ≤60 giây với việc cô lập nhanh chóng sự cố vĩnh viễn. Thời gian mất điện trung bình hàng năm cho người dùng ở các khu vực đã được cải tạo giảm từ 60%–85%.
  • Tối ưu hóa chất lượng điện áp và tổn thất lưới: Stabilized terminal voltage of 10 kV lines, restrained load fluctuations and reduced distribution line losses in suburban areas.
  • Nâng cao hiệu quả O&M: Số lần kiểm tra thủ công hàng tháng của đường dây 10 kV ngoại ô Kyiv giảm từ 10 xuống 3 thông qua nền tảng O&M từ xa, giảm chi phí O&M tổng thể khoảng 70% so với các thiết bị cắt truyền thống và giảm đáng kể áp lực bảo trì tại chỗ.
  • Khả năng thích ứng ổn định với điều kiện khắc nghiệt: Thiết bị hoạt động chính xác và ổn định trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt của Kyiv, bao gồm lạnh giá mùa đông, nóng bức mùa hè, dông bão và gió mạnh, chứng minh khả năng chịu đựng thời tiết ngoài trời xuất sắc.
  • Trong dự án nâng cấp lưới điện DTEK Kyiv năm 2021, các sản phẩm của Rockwill có tính tích hợp tổng thể vượt trội và phản hồi từ xa nhanh hơn, tương thích với các giao thức cụ thể của DTEK. Dịch vụ từ xa 7x24 giờ không ngừng nghỉ đã giảm đáng kể chi phí O&M lâu dài so với các giải pháp truyền thống, với hiệu quả kinh tế tổng thể và độ ổn định cao hơn.

  

  Phản hồi từ Phòng Vận hành và Bảo dưỡng của DTEK Kyiv: Thiết bị đóng cắt chân không ngoài trời Rockwill thích ứng tốt với điều kiện vận hành khắc nghiệt tại địa phương, với phản ứng nhanh chóng đối với sự cố và hiệu suất ổn định. Chúng giúp rút ngắn thời gian mất điện, giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng, cung cấp dịch vụ toàn chu trình hiệu quả, hỗ trợ mạnh mẽ cho việc vận hành an toàn và đáng tin cậy của lưới điện phân phối Kyiv.

  05 Giá trị Dự án & Ý nghĩa Công nghiệp

  Dự án này đã tăng cường đáng kể khả năng tự phục hồi sau sự cố của lưới điện phân phối 10 kV của DTEK Kyiv, đảm bảo cung cấp điện cho thủ đô, và thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ lưới điện truyền thống sang lưới điện thông minh tự phục hồi, giảm tổn thất đường dây và cải thiện hiệu quả vận hành của lưới điện. Đóng vai trò là một tham chiếu có thể sao chép cho việc nâng cấp lưới điện phân phối đô thị ở Ukraina và Đông Âu, nó đã xác nhận hiệu suất đáng tin cậy của thiết bị 10 kV Rockwill trong điều kiện cực đoan của Đông Âu, củng cố lợi thế mở rộng toàn cầu của thương hiệu, sâu sắc hóa hợp tác năng lượng Trung Quốc - nước ngoài và thúc đẩy hiện đại hóa thông minh cơ sở hạ tầng phân phối điện ở Đông Âu.

  Sử dụng công nghệ dập hồ quang chân không thay vì thiết bị SF₆ truyền thống, dự án DTEK Kyiv năm 2021 không phát thải khí nhà kính trực tiếp (GWP = 0) trong quá trình vận hành. So với các máy cắt mạch SF₆ thông thường, ước tính giảm được 12.000 kg CO₂e trong vòng đời 25 năm (tại tỷ lệ rò rỉ hàng năm từ 0,5% đến 1%), làm nên chuẩn mực sớm cho quá trình chuyển đổi lưới điện ít carbon ở Ukraina và tuân thủ hướng dẫn lưới điện xanh của EU về thiết bị không chứa SF₆.

  06 Dịch vụ Vận hành & Quản lý Toàn chu trình

  Rockwill cung cấp hỗ trợ O&M toàn chu trình địa phương một cửa ở Đông Âu cho dự án hiện đại hóa lưới điện 10 kV của DTEK Kyiv.

  Thu thập dữ liệu thiết bị theo thời gian thực và nhận diện nguy cơ sớm được thực hiện thông qua giám sát trực tuyến từ xa 7x24 giờ. Các kế hoạch bảo dưỡng tùy chỉnh được xây dựng cho môi trường nhiệt độ thấp, đóng băng, độ ẩm cao và nhiều bụi.

  Hệ thống dịch vụ đa cấp kết hợp kho phụ tùng khu vực ở Đông Âu và hỗ trợ kỹ thuật từ xa từ trụ sở chính ở Trung Quốc đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài mà không cần bảo dưỡng cho thiết bị đóng cắt chân không ngoài trời, bảo vệ mạng lưới phân phối điện của Kyiv.

  Để biết chi tiết về dự án hoặc giải pháp tự động hóa phân phối quốc tế tùy chỉnh, vui lòng liên hệ với Rockwill. Chúng tôi cung cấp dịch vụ chuyên nghiệp và hiệu quả để thúc đẩy sự phát triển năng lượng chất lượng cao toàn cầu.

  Tóm tắt Hỏi đáp Chuyên gia

  Q: Những đột phá công nghệ cốt lõi nào mà thiết bị đóng cắt 10 kV của Rockwill mang lại cho việc nâng cấp lưới điện trong điều kiện khắc nghiệt của DTEK Kyiv vào năm 2021?

  A: Các thiết bị đóng cắt 10 kV của chúng tôi đạt được hoạt động ổn định ở nhiệt độ siêu thấp -40 ℃ vào năm 2021, hỗ trợ bản gốc giao thức IEC 60870-5-104 cho tích hợp trực tiếp SCADA. Chi phí O&M dài hạn thấp hơn 40% so với các thương hiệu quốc tế tương đương.

  Q: Dự án năm 2021 mang lại giá trị ESG lâu dài như thế nào?

  A: Mỗi thiết bị đóng cắt không sử dụng hexafluorua lưu huỳnh (SF₆), giảm 12.000 kg CO₂ tương đương trong 25 năm, đặt nền móng cho sự chuyển đổi năng lượng xanh tiếp theo của Ukraina.