Co určuje odolnost moderních rozvoden elektrické sítě
Odolné sítě se dnes stávají středem pozornosti u všech energetických společností po celém světě, a to v době, kdy se zvyšují extrémní počasí, kyberneticko-fyzikální rizika a roste také požadavek na neustálý dodávky elektrické energie. Na první linii této bitvy stojí rozváděčské jednotky – transformátory a rozvodny – které uzavírají spojení mezi vysokonapěťovou přenosovou sítí a konečnými spotřebiteli. Když zasáhne hurikán nebo dojde k kybernetickému útoku na rozváděčskou infrastrukturu, právě odolnost těchto rozváděčských zařízení rozhoduje o tom, zda budou komunity nadále připojeny ke sítí nebo zda zůstanou bez proudu. Faktory odolnosti jsou navrhovány ve společnosti Jiangsu Ryan Electric na základě desetiletí inženýrských zkušeností a technologií z joint venture s firmou Eaton do každé jednotky, kterou dodáváme energetickým společnostem ve více než 80 zemích.
První úroveň odolnosti sítě je fyzická pevnost. Stávající rozváděčové jednotky musí být schopny odolat dopadu, který by zničil jejich předchůdce – větrům hurikánové síly, zemětřesením, lesním požárům a povodním. To bude vyžadovat změnu paradigmatu co se týče návrhu krytů, materiálů a vnitřního zpevnění.
Ryan Electric řeší tyto výzvy různými inženýrskými přístupy. U transformátorů umístěných na zemi, které se používají v rezidenčních a komerčních prostředích, se snažíme používat kryty z ocelového plechu větší tloušťky s protivandalistickým upevňovacím materiálem a vyšší odolností proti korozi, což je vhodné i pro pobřežní oblasti. Malé transformátory pro podstanice mají upravené konstrukční podpory, které nejsou poškozeny ani při seizmickém otřesu v seizmicky aktivní zóně. V našich návrzích pro ohrožené oblasti, kde dochází k lesním požárům, omezujeme zdroje zapálení a používáme materiály odolné proti hoření. Každý kryt je vybaven systémem tepelného řízení, který umožňuje bezpečný provoz krytu i za maximální zátěže sítě a i při nebezpečně vysokých okolních teplotách, které představují riziko pro standardní konstrukce. Tato fyzická spolehlivost zajišťuje, že naše distribuční jednotky budou připraveny i při příchodu příští bouře a budou plně funkční.
Současný prostředí vyžaduje dodatečnou odolnost sítě, kterou nelze dosáhnout pouze fyzickou odolností. Distribuční jednotky dneška musí být chytré; musí být schopny samy monitorovat svůj stav, předvídat potenciální poruchy a komunikovat s provozovateli sítě ještě před tím, než se krize vymknou kontrole.
Společnost Ryan Electric integrovala do svých distribučních transformátorů i distribučních podstanic nejmodernější systémy snímání a monitorování. Ve vinutí jsou instalovány optické vláknové teplotní čidla, která umožňují sledování horkých míst v reálném čase a tím operátorům dynamicky upravovat zatěžovací proces na základě skutečných teplot. Čidla pro analýzu rozpuštěných plynů (DGA) v zařízeních s olejovým chlazením detekují potenciální poruchy týdny nebo měsíce před tím, než k nim dojde a způsobí selhání. Na našich suchých litých pryskyřičných transformátorech je implementován monitoring částečných výbojů, který umožňuje zaznamenat počáteční selhání izolace ještě před tím, než ztratí svou účinnost. Získané informace jsou přenášeny do dispečerských středisek uživatelů pomocí vestavěných komunikačních protokolů, kde lze provádět prediktivní údržbu za účelem prevence výpadků místo jejich následného řešení. Pokud mají kritické infrastruktury, jako jsou datová centra a nemocnice, tento typ inteligence, mohou být jisti, že budou schopny některé problémy předvídat a aktivně je řešit ještě před tím, než by mohly způsobit jakýkoli dopad.
Ať už jde o počasí, poruchu zařízení nebo jiné externí faktory, které mohou způsobit výpadky, rychlost obnovení bude nejdůležitější. Tradiční návrh sítě s velkými transformátory určenými pro konkrétní umístění obvykle vede k dlouhodobým výpadkům, protože náhradní zařízení určená pro speciální účely je nutné vyrobit a nainstalovat. Silné sítě současnosti již nelze řešit stejným způsobem.
Rozváděče Ryan Electric vycházejí z principu modularity a zaměnitelnosti jako z návrhových principů. Rozměry a připojovací body našich transformátorů pro jednotkové podstanice jsou standardizované a lze je snadno převést na náhradní díly, které jsou okamžitě použitelné. Pokud jde o transformátory umístěné na zemi (tzv. pad-mounted), používané v rezidenčních aplikacích, nabízíme řadu konstrukcí izolátorů a rozměrů upevnění v kV, takže energetická společnost může dočasně přepnout na větší jednotku, dokud není provedena trvalá výměna. Tato filozofie „zapoj a použij“ se vztahuje i na naše miniaturizované podstanice, kde lze moduly nahradit bez speciálních nástrojů či rozsáhlé překonfigurace. Výsledkem je, že doba obnovy se počítá v hodinách místo dnů, čímž se snižuje nepohodlí pro obyvatele i ekonomické ztráty z výpadků napájení.
Odolnost není předpoklad; musí být prokázána důkladným testováním a ověřením podle nejvyšších světových standardů. Dnes musí rozvaděče prokazovat své schopnosti nejen v tovární výrobě, ale i v provozním prostředí, ve kterém jsou používány.
Ryan Electric podporuje koncept odolnosti prostřednictvím komplexního testování v našich dvou laboratořích s certifikací CNAS pro napětí 35 kV, 110 kV a 200 kV. Všechny návrhy procházejí pravidelnými, typovými a zvláštními zkouškami, které jsou přísnější než mezinárodní normy IEC, IEEE a národní normy. Máme certifikáty UL, ASTA, CSA, CE a DEKRA, což zaručuje – díky naší vlastní nezávislé certifikaci – že naše produkty splňují požadavky energetických společností ve všech zemích světa. V případech, kdy jsou vyžadovány specifičtější vlastnosti odolnosti, například seizmická certifikace nebo provoz za extrémně vysokých či nízkých teplotních podmínek, náš vlastní výzkumný a vývojový tým navrhne specializovaná řešení, která jsou ověřena pomocí speciálních zkušebních postupů. Tuto povinnost dodržovat normy podporuje naše dlouholeté společné podnikání s Eatonem; když energetická společnost investuje do distribučních jednotek Ryan Electric, investuje do spolehlivosti, která byla ověřena nejpřísnějšími zkouškami v celém průmyslu – a to takové spolehlivosti, která zajišťuje dodávku elektrické energie do jejich komunit rok za rokem, bez ohledu na všechny obtíže.
EN
