Cosa guida la resilienza delle moderne unità di distribuzione della rete
Le reti resilienti stanno oggi diventando il fulcro della pianificazione delle aziende elettriche in tutto il mondo, in un momento in cui eventi meteorologici estremi sempre più frequenti, rischi cibernetico-fisici in aumento e la crescente esigenza di un approvvigionamento energetico continuo stanno mettendo alla prova i sistemi esistenti. Al centro di questa sfida si trovano le unità di distribuzione — trasformatori e cabine di trasformazione — che completano il collegamento tra la rete di trasmissione ad alta tensione e gli utenti finali. Quando si verifica un uragano o un attacco informatico contro l’infrastruttura di distribuzione, è proprio la resilienza di tali asset di distribuzione a determinare se le comunità rimarranno collegate alla rete oppure saranno lasciate al buio. I fattori di resilienza sono progettati da Jiangsu Ryan Electric sulla base di decenni di esperienza ingegneristica e della tecnologia sviluppata congiuntamente con Eaton, attraverso ogni unità che consegniamo alle aziende elettriche in oltre 80 paesi.
Il primo livello di resilienza della rete è la resistenza fisica. Le unità di distribuzione esistenti devono essere in grado di resistere all’impatto che avrebbe distrutto i loro predecessori, ovvero venti di forza pari a quelli degli uragani, terremoti, incendi boschivi e alluvioni. Ciò richiederà un cambiamento di paradigma per quanto riguarda la progettazione degli involucri, dei materiali e del rinforzo interno.
Ryan Electric affronta le sfide attraverso diversi approcci ingegneristici. Nei trasformatori di tipo pad-mounted, destinati all'uso residenziale e commerciale, ci impegniamo a utilizzare involucri in acciaio di spessore elevato, dotati di hardware antimanomissione e con una maggiore resistenza alla corrosione, particolarmente adatta alle zone costiere. I trasformatori per piccole cabine di trasformazione sono dotati di supporti strutturali modificati, progettati per non subire danni in caso di impatto sismico nelle zone a rischio. Nei nostri progetti destinati ad aree a rischio incendio, come quelle interessate da incendi boschivi, limitiamo le possibili fonti di accensione e utilizziamo materiali ignifughi. Ogni involucro è dotato di un sistema di gestione termica che consente al dispositivo di operare in sicurezza anche quando la rete è maggiormente sollecitata e quando le temperature ambientali rappresentano il massimo pericolo per i design standard. Questa robustezza fisica garantisce che le nostre unità di distribuzione siano pronte all’arrivo della prossima tempesta e che funzionino correttamente.
L'attuale contesto richiede una maggiore robustezza della rete, che non può essere ottenuta soltanto attraverso una robustezza fisica. Le unità di distribuzione odierne devono essere intelligenti: devono essere in grado di monitorare autonomamente il proprio stato di salute, prevedere potenziali guasti e comunicare con gli operatori della rete prima che le crisi sfuggano al controllo.
Ryan Electric ha integrato nei propri trasformatori di distribuzione e nelle proprie cabine di distribuzione sistemi di rilevamento e monitoraggio all'avanguardia. Nei avvolgimenti sono installati sensori di temperatura a fibra ottica che consentono l'osservazione in tempo reale dei punti caldi, permettendo così agli operatori di regolare dinamicamente il processo di carico in base alle temperature effettive. I sensori per l'analisi dei gas disciolti (DGA) negli apparecchi immersi nell'olio rilevano potenziali guasti settimane o mesi prima che si verifichino e causino un malfunzionamento. Nei trasformatori in resina epossidica di tipo "dry-type" implementiamo il monitoraggio delle scariche parziali per rilevare il degrado dell'isolamento ancor prima che questo diventi inefficace. Le informazioni vengono inviate alle sale di controllo delle utility mediante protocolli di comunicazione integrati, dove è possibile eseguire manutenzione predittiva per prevenire interruzioni anziché intervenire successivamente per risolverle. Quando clienti che gestiscono infrastrutture critiche, come data center e ospedali, dispongono di questo tipo di intelligenza, possono essere certi di anticipare alcuni problemi e affrontarli proattivamente prima che possano causare qualsiasi impatto.
Qualunque sia il tempo atmosferico, un guasto agli impianti o altri fattori esterni che possano causare interruzioni del servizio, la velocità del ripristino sarà l’aspetto più importante. Il tradizionale design delle reti elettriche, basato su trasformatori di grandi dimensioni e specifici per ciascuna ubicazione, comporta generalmente interruzioni prolungate, poiché i ricambi specializzati devono essere prodotti e installati. Le reti elettriche moderne, sempre più robuste, non possono più essere gestite con gli stessi approcci.
Le unità di distribuzione elettrica Ryan adottano il principio di modularità e intercambiabilità come fondamenti progettuali. Le dimensioni ingombro e i punti di collegamento dei nostri trasformatori per cabine secondarie sono standardizzati e possono essere facilmente convertiti in ricambi pronti all’uso. Nel caso di trasformatori su basamento, utilizzati in applicazioni residenziali, disponiamo di una serie di configurazioni di morsetti e dimensioni di fissaggio, espresse in kV, che consentono a un gestore di rete di sostituire temporaneamente l’unità con una di potenza superiore, fino al ripristino definitivo. Questa filosofia plug-and-play si applica anche alle nostre cabine secondarie miniaturizzate, nelle quali i moduli possono essere sostituiti senza l’impiego di attrezzi speciali né di complesse operazioni di riconfigurazione. L’effetto risultante è che i tempi di ripristino vengono calcolati in ore anziché in giorni, riducendo così il disagio per la comunità e le perdite economiche dovute agli interruzioni di fornitura.
La resilienza non è una presunzione; deve essere dimostrata attraverso test e verifiche rigorosi, conformi agli standard più elevati al mondo. Oggi le unità di distribuzione devono dimostrare non solo le proprie capacità in fabbrica, ma anche sul campo di lavoro.
Ryan Electric sostiene il concetto di resilienza grazie ai test completi eseguiti nei nostri due laboratori approvati CNAS, con tensioni nominali di 35 kV, 110 kV e 200 kV. Tutti i progetti vengono sottoposti a prove di routine, prove di tipo e prove speciali, più rigorose rispetto alle norme IEC, IEEE e alle norme nazionali. Siamo certificati UL, ASTA, CSA, CE e DEKRA, il che garantisce, grazie alla nostra certificazione indipendente, che i nostri prodotti soddisfino i requisiti delle aziende di distribuzione elettrica di tutti i paesi del mondo. In quei casi in cui sono richieste proprietà di resilienza più specifiche — ad esempio la certificazione antisismica o il funzionamento in condizioni di temperatura estremamente elevate o estremamente basse — il nostro team interno di R&S sviluppa soluzioni personalizzate, sottoposte a procedure di prova specifiche. Questo impegno verso gli standard è rafforzato dalla nostra storia di joint venture con Eaton: quando un’azienda di distribuzione elettrica investe in unità di distribuzione Ryan Electric, sta investendo in un livello di affidabilità verificato attraverso i test più severi del settore, garantendo così la fornitura continua e sicura di energia alle proprie comunità, anno dopo anno, nonostante ogni evenienza.
EN
