Vad driver motståndskraften hos moderna nät distributionsenheter
Motståndskraftiga elnät är idag blivit centrum för elbolagens planering över hela världen, samtidigt som extrema väderförhållanden och cyber-fysiska risker ökar, liksom efterfrågan på kontinuerlig elkraft. I främsta ledet i denna kamp står distributionsenheterna – transformatorer och transformatorstationer – som slutför kopplingen mellan högspänningsöverföringsnätet och slutanvändarna. När en orkan drabbar eller en cyberattack sker mot distributionsinfrastrukturen är det motståndskraften hos dessa distributionsanläggningar som avgör om samhällen håller sig anslutna till elnätet eller hamnar i mörker. Motståndskraftsfaktorerna är utformade av Jiangsu Ryan Electric genom årtionden av ingenjörs erfarenhet och teknik från gemensamt företag med Eaton i varje enhet vi levererar till elbolag i mer än 80 länder.
Den första nivån av nätets motståndskraft är fysisk styrka. De befintliga distributionsenheterna måste kunna tåla påverkan som skulle ha förstört deras föregångare, såsom orkanstarka vindar, jordbävningar, skogsbränder och översvämningar. Detta kommer att kräva en förändring av paradigmet när det gäller konstruktionen av höljen, materialen och den interna stagningen.
Ryan Electric tar itu på utmaningarna genom olika ingenjörsåtgärder. Vid plintmonterade transformatorer, som används i bostads- och kommersiella områden, strävar vi efter att använda högkvalitativa stålhus med skadeståndigt utrustning och större korrosionsmotstånd än vad som är lämpligt längs kusten. De små understationstransformatorerna har modifierade konstruktionssupporter som inte skadas vid en jordbävning i zonen. I våra designlösningar för brandbenägna områden, till exempel där skogsbränder förekommer, begränsar vi tändkällor och använder flamskyddande material. Varje inkapsling är utrustad med ett termiskt hanteringssystem som gör att inkapslingen kan fungera säkert även när elnätet är mest belastat och när omgivningstemperaturerna är farligast för standarddesignerna. Denna fysiska kraft säkerställer att våra distributionsenheter är redo när nästa storm drar upp och att de kommer att vara i drift.
Den nuvarande miljön kräver ytterligare nätstabilitet, vilket inte kan uppnås endast genom fysisk stabilitet. Distributionsenheterna idag måste vara smarta; de måste kunna övervaka sin egen hälsa, kunna förutse potentiella fel och kunna kommunicera med nätoperatörerna innan kriser går ur kontroll.
Ryan Electric har integrerat moderna sensings- och övervakningssystem i våra distributionstransformatorer samt våra distributionsnätstationer. I lindningarna är fiberoptiska temperatursensorer installerade, vilket möjliggör realtidsövervakning av heta punkter och därmed tillåter operatörer att dynamiskt reglera belastningsprocessen utifrån faktiska temperaturer. Sensorer för analys av lösta gaser (DGA) i oljeimmenserade apparater upptäcker potentiella fel veckor eller månader innan de uppstår och orsakar en felaktighet. Vi har övervakning av delurladdning i våra torra gjutna epoxi-transformatorer för att upptäcka isolationsfel innan isoleringen blir ineffektiv. Informationen skickas till elnätsoperatörernas kontrollrum med inbyggda kommunikationsprotokoll, där förutsägande underhåll kan utföras för att förhindra avbrott snarare än att hantera dem efteråt. När kritisk infrastrukturkunder, såsom datacenter och sjukhus, har denna typ av intelligens kan de vara säkra på att kunna förutse vissa problem och proaktivt åtgärda dem innan de orsakar någon påverkan.
Oavsett väderförhållanden, utrustningsfel eller andra externa faktorer som kan orsaka avbrott är återställningshastigheten den viktigaste faktorn. Traditionell nätutformning med stora, platsanpassade transformatorer leder vanligtvis till långa avbrott, eftersom specialtillverkade reservdelar måste produceras och installeras. De starka nätverken idag kan inte längre hanteras på samma sätt.
Ryan Electrics distributionsenheter bygger på principen om modulär utformning och utbytbarhet som designprinciper. Våra transformationsstationers transformatorers utformning och anslutningspunkter är standardiserade och kan lätt omvandlas till reservdelar som är färdiga att monteras. När det gäller plattmonterade transformatorer, som används i bostadsapplikationer, har vi en rad olika utföranden av genomföringar och monteringsstorlekar, i kV, för hela sortimentet, så att ett elnätbolag tillfälligt kan sänka effekten till en större enhet tills permanent ersättning är på plats. Denna plug-and-play-filosofi tillämpas även på våra miniatyriserade transformatorstationer, där moduler kan bytas ut utan specialverktyg eller omfattande omdesign. Effekten av detta är att återställningstiderna beräknas i timmar snarare än dagar, vilket minskar störningar för samhället och avbrottsrelaterade förluster för ekonomin.
Motståndskraft är inte en förutsättning; den måste bevisas genom rigorösa tester och verifiering enligt världens högsta standarder. Idag måste distributionsenheter visa inte bara sina förmågor i fabriken, utan även i fältet där de används.
Ryan Electric stödjer konceptet kring motståndskraft genom omfattande tester i våra två CNAS-godkända laboratorier för 35 kV, 110 kV och 200 kV. Alla konstruktioner genomgår rutintester, typgodkännandetest och särskilda tester, vilka är mer krävande än IEC-, IEEE- och nationella standarder. Vi är certifierade enligt UL, ASTA, CSA, CE och DEKRA, vilket tillsammans med vår egen oberoende certifiering säkerställer att våra produkter klarar kraven från eldistributionssystemen i alla länder världen över. I de tillämpningar där mer specifika egenskaper avseende motståndskraft krävs – till exempel seismisk certifiering eller drift i mycket höga eller mycket låga temperaturförhållanden – utvecklar vårt eget FoU-team speciallösningar som testas enligt särskilda provningsförfaranden. Denna åtagande till att följa standarder bygger på vår gemensamma joint venture-historik med Eaton, vilket innebär att när ett eldistributionssystem investerar i Ryan Electrics distributionsenheter, så investerar det i pålitlighet som har testats genom de strängaste provningarna inom branschen – pålitlighet som garanterar elleverans till deras samhällen år efter år, trots alla utmaningar.
EN
