تحديث شبكة DTEK: تشغيل مفتاح إعادة الإغلاق الذكي Rockwill 10 كيلوفولت في بيئة شديدة البرودة -40 درجة مئوية دراسة حالة أوكرانيا

كمعيار لتصدير المعدات الصينية للشبكات الكهربائية المتوسطة الجهد، أقامت روكويل تعاوناً عميقاً مع شبكة كييف الكهربائية التابعة لشركة DTEK في أوكرانيا. تم نشر حلول مخصصة لمفاتيح الفراغ الخارجية على نطاق واسع لمعالجة الضعف الحالي في شبكات التوزيع المحلية بجهد 10 كيلوفولت، مما يحسن بشكل شامل موثوقية إمدادات الطاقة والتشغيل الآلي لإنشاء مشروع رائد لتحديث شبكة التوزيع في كييف.

01 خلفية المشروع: النقاط الرئيسية للألم في شبكة توزيع DTEK كييف

كييف، عاصمة أوكرانيا، تعتمد على خطوط توزيع هوائية بجهد 10 كيلوفولت تديرها DTEK كأساس رئيسي لتزويد الطاقة، وتغطي المناطق الحضرية والقرى الضواحي والأحمال العامة. المعدات التقليدية ذات العمر الطويل ومستوى التشغيل الآلي المنخفض لها ثلاثة نقاط رئيسية للألم:

• العطل المتكررة وتوفير الطاقة غير المستقر: تسبب التقلبات الموسمية الشديدة في درجات الحرارة والتجمد والعواصف الرعدية والظروف الجوية القاسية غالباً قصر الدائرة وأعطال الأرض على الخطوط الهوائية بجهد 10 كيلوفولت. لا يمكن للمفاتيح التقليدية استعادة التيار الكهربائي تلقائياً، مما يتطلب الإصلاحات اليدوية التي تؤدي إلى انقطاعات طويلة في الكهرباء وتزعج استهلاك الكهرباء الحضري.
• كفاءة التشغيل والصيانة منخفضة والتكاليف الإدارية عالية: الخطوط الهوائية بجهد 10 كيلوفولت ذات المسافات الطويلة والمواقع العملية الخارجية البعيدة. النقص في المراقبة عن بعد يؤدي إلى تحديد الأعطال ببطء وتكلفة فحص يدوية عالية، مما يفشل في تحقيق متطلبات التشغيل والصيانة المكثفة.
• ضعف طاقة الشبكة وقدرة التحديث المحدودة: زيادة الأحمال الكهربائية الحضرية ودمج مصادر الطاقة الموزعة يجعل الأجهزة الواقية القديمة عرضة للاضطرابات. لا يمكن تحقيق العزل السريع للأعطال وإصلاح الشبكة ذاتياً، مما يحد من تحديث شبكة التوزيع الذكية.

لتحقيق أهداف DTEK في تحديث شبكة التوزيع بجهد 10 كيلوفولت وتقليل الانقطاعات والتشغيل والصيانة المحسنة في كييف، اختارت السلطات المحلية للطاقة روكويل بعد عدة جولات من التقييمات الفنية. تم نشر عشرون مجموعة من مفاتيح الفراغ الخارجية لأول مرة في عام 2021 لتعزيز التحول الذكي لشبكة التوزيع في كييف.

02 المنتجات الأساسية والحلول المخصصة 2.1 المواصفات الرئيسية للمنتج

تم نشر مفاتيح الفراغ الخارجية ذات الجهد 10 كيلوفولت المثبتة على الأعمدة من روكويل على نطاق واسع وهي تتوافق تماماً مع معايير شبكة DTEK كييف بجهد 10 كيلوفولت ومعايير IEC 62271-111، بقوة التحمل تحت الجهد الكهربائي الترددي لمدة دقيقة واحدة تبلغ 42 كيلوفولت وقوة التحمل تحت الصدمة الكهربائية بالبرق تبلغ 75 كيلوفولت:

العنصر

المعلمة التقنية

جهد النظام المقنن

10 كيلوفولت (الجهد الأقصى للعمل: 12 كيلوفولت)

التكرار المقنن

50 هرتز

وسيلة إطفاء القوس الكهربائي

مطفئ قوس كهربائي عالي النقاء تحت فراغ

تسلسل إعادة التوصيل القابل للتهيئة

3 مرات (قابل للتخصيص حسب ظروف موقع كييف)

وقت القطع الإجمالي

≤35 مللي ثانية

درجة الحماية الشاملة

IP65

نطاق درجة الحرارة التشغيلية

-40 °س ~ +50 °س، مقاومة للتجمد، مقاومة للتكاثف، مقاومة للحرارة الرطبة

نمط التحكم

التشغيل اليدوي المحلي + التحكم الذكي عن بعد عبر منصة DTEK

2.2 التصميم الفني المخصص لشبكة كييف الكهربائية 10 كيلو فولت والمناخ

تم تنفيذ تحسينات مُحسنة استنادًا إلى خصائص الحمل للخطوط الكهربائية 10 كيلو فولت في كييف، والأحوال الجوية في الضواحي، والمناخات الشرق أوروبية ذات درجات الحرارة المنخفضة:

• تصميم مُعزز للبيئات القاسية: يستخدم العزل الخارجي عالي الجهد المطاط السيليكوني المقاوم للأحوال الجوية ذو الصلابة العالية عند درجات الحرارة المنخفضة والأداء المضاد للتلوث والشرر، وفقًا للمعيار IEC 62271-111 للعمل في الهواء الطلق في الضواحي خلال الشتاء البارد في كييف.
• نظام ذكي للتعافي الذاتي: وحدة قياس وتحكم ذكية مُتكيفة مع شبكة أوكرانيا الكهربائية 10 كيلو فولت تقوم برصد الجهد والتيار على الخطوط بشكل فوري، تميز بدقة بين الأعطال المؤقتة والدائمة، وترجع التيار بسرعة وتنعزل عن الأعطال عبر إعادة الإغلاق التلقائي متعددة المراحل لتقصير فترة انقطاع التيار بشكل كبير.

2.3 مقارنة المزايا الأساسية: المحول التقليدي المثبت على العمود مقابل جهاز إعادة الإغلاق الفراغي 10 كيلو فولت من روكويل

بعد المقارنة

المفتاح القاطع التقليدي بـ 10 كيلوفولت مثبت على القطب

Rockwill 10 كيلوفولت خارجي فراغ إعادة التوصيل

قدرة استعادة الأعطال

إصلاح يدوي في الموقع، انقطاع الكهرباء لمدة 4-8 ساعات

استعادة الطاقة خلال 60 ثانية للأعطال المؤقتة (بما في ذلك الحكم على الحماية والتشغيل)

قابلية التكيف مع البيئة

نطاق درجة حرارة ضيق، عرضة للتكثف والتجمد في الشتاء

عملية نطاق درجة حرارة واسع محسنة لظروف التجمد المنخفضة الحرارة في كييف

نمط الصيانة اليومية

تفتيش يدوي كامل في الموقع، تكاليف عالية

ربط مع منصة DTEK عن بعد، التشغيل بدون رقابة، تخفيض تكاليف الصيانة بنسبة 70٪

موثوقية التشغيل

حياة ميكانيكية قصيرة، أعطال متكررة في الخارج

بنية إطفاء القوس بالفراغ ذات الحياة الطويلة، تشغيل مستقر طويل الأمد دون صيانة

قابلية التكيف مع تحديث الشبكة

وظيفة واحدة، غير متوافقة مع تحديث الشبكة الذكية بـ 10 كيلوفولت

إعدادات قابلة للتخصيص تلبي بشكل كامل معايير تحديث شبكة توزيع كييف التابعة لـ DTEK

03 التسليم الكامل للعملية: من الاختبارات في المصنع إلى التشغيل في كييف 3.1 اختبار القبول في المصنع (FAT)

خضعت جميع معدات 10 كيلوفولت للمشروع في كييف لاختبارات كاملة صارمة وفقًا للمعايير IEC 62271-111 و IEC 60255 قبل التسليم:

• اختبار تحمل العزل: اختبار تحمل التردد الكهربائي بـ 42 كيلوفولت (1 دقيقة) وتحمل الصدمة الكهربائية بـ 75 كيلوفولت BIL، مما يلبي بشكل كامل متطلبات سلامة العزل لشبكة الجهد المتوسط ​​10 كيلوفولت في أوكرانيا.
• اختبار وظيفة إعادة الإغلاق الديناميكي: تم تجسيد ضربات البرق والعرقلات الناتجة عن الأشجار والدوائر القصيرة وغيرها من الأعطال الشائعة على خطوط 10 كيلوفولت في كييف؛ حيث أجريت ثلاثة إجراءات لإعادة الإغلاق بشكل دقيق دون اهتزاز مع عامل قوة مستقر ومتغيرات تشغيلية.
• اختبار الوظيفة الحامية: تم تجسيد الدوائر القصيرة بين الطور الواحد والأرضي، ومشاكل الاتجاه الكهربائي، وإغلاق الخط أثناء العطل وغيرها من حالات التشغيل لتأكيد موثوقية الوظائف الحامية الرئيسية بما في ذلك إعادة الإغلاق بـ 79 طريقة، والتيار الزائد، والعطل الأرضي، والحماية الاتجاهية، والجهد العالي/المنخفض، وتخطيط التيار السلبي. تم تحديد العطل بدقة على مستوى الميلي ثانية وأداء موثوق به دون أي خطأ أو رفض، مما يضمن تشغيل خطوط التوزيع بأمان واستقرار.

• اختبار المحاكاة البيئية: تحت ظروف درجة حرارة منخفضة ورطوبة عالية محاكاة لكييف (-40 درجة مئوية، 95٪ رطوبة)، تعمل المعدات بكامل الحمل لمدة 72 ساعة متتالية بدون أي شذوذ.

3.2 التعبئة واللوجستيات

تم تعبئة المكونات الكهربائية الأساسية بحقن فراغ للحماية من الرطوبة ضد الرطوبة البحرية والتقلبات الحرارية المتطرفة في النقل البري في أوروبا الشرقية. تم تعبئة المعدات في صناديق خشبية صلبة مدخنة ومواد امتصاص الصدمات عالية القوة لتتحمل الشحن البحري والنقل البري الطويل في أوكرانيا. تم تقديم دليل تقني باللغة الإنجليزية الكامل، وشهادات IEC، وتقارير الاختبار في المصنع، ووثائق التفريغ الجمركي لتلبية اللوائح المحلية للواردات لتسليم وتفريغ المشروع DTEK بكفاءة.

3.3 التركيب والتشغيل

قبل التشغيل، مررت المعدات باختبارات النوع والشهادات في المعامل الوطنية لأوكرانيا (مثل DTRC) لتلبية معايير الشبكة المحلية.

• أرسلت Rockwill فرق تقنية ثنائية اللغة محترفة إلى كييف لتقديم خدمات تقنية محلية شاملة لـ DTEK.
• قدمت توجيهات على الأرض لبناء الأساس لمعدات 10 كيلوفولت على الأعمدة وتصميم نظام الأرض لضمان الأمان التشغيلي الخارجي طويل الأمد.
• أنجزت تصنيع نهاية الكابلات ذات الجهد العالي واختبار العزل والتركيب والثبيت للمعدات وفقًا لقواعد بناء الكهرباء الأوكرانية بدقة.
• ضبطت الإعدادات الحامية المحلية وأجرت تشغيل الربط النظامي بناءً على خصائص التقلبات في الحمل لشبكة 10 كيلوفولت في كييف التابعة لـ DTEK.
• أجرت تدريب عملي وتوجيهات للاستجابة اليومية للأعطال للفنيين المحليين لـ DTEK، وقدمت الوثائق التقنية الكاملة باللغة الإنجليزية للصيانة المستقلة بعد المشروع.

04 نتائج المشروع: قيمة مدفوعة بالبيانات واعتراف عالي 4.1 البيانات التشغيلية الرئيسية

البيانات الميدانية المقاسة من منصة التشغيل والصيانة لشبكة توزيع DTEK في كييف (2021):

• تحسين كبير في موثوقية التزويد بالطاقة: تم تقليل وقت استعادة الأعطال العابرة لخطوط 10 كيلوفولت المعاد تجديدها في كييف من 4 ساعات إلى ≤60 ثانية مع عزل الأعطال الدائمة بسرعة. انخفض متوسط وقت انقطاع الخدمة السنوي للمستخدمين في المناطق المعاد تجديدها بنسبة 60٪ - 85٪.
• تحسين جودة الجهد وخسارة الشبكة: تم الاستقرار في الجهد النهائي لخطوط 10 كيلوفولت، وتم تقييد التقلبات في الحمل وخفض خسائر خطوط التوزيع في المناطق الريفية.
• تعزيز كفاءة التشغيل والصيانة: انخفضت الفحوصات اليدوية الشهرية لخطوط 10 كيلوفولت في الضواحي من 10 إلى 3 عبر منصات التشغيل والصيانة عن بعد، مما قلل من النفقات الشاملة للتشغيل والصيانة بنسبة حوالي 70٪ مقارنة بالمفاتيح التقليدية وأخفى الضغط على الصيانة على الأرض بشكل كبير.
• تكيف مستقر مع الظروف القاسية: عملت المعدات بدقة واستقرار في ظروف الطقس القاسي في كييف بما في ذلك البرد الشديد في الشتاء والحرارة في الصيف، والرعد والرياح القوية، مما يؤكد مقاومتها الممتازة للطقس الخارجي.

• في مشروع تحديث شبكة DTEK في كييف عام 2021، احتوت منتجات Rockwill على تكامل شامل متفوق والاستجابة عن بعد أسرع، متوافقة مع بروتوكولات DTEK الخاصة. قللت الخدمات عن بعد غير المنقطعة لمدة 7×24 ساعة من تكاليف التشغيل والصيانة طويلة الأجل بشكل كبير مقارنة بالبدائل التقليدية، مع كفاءة تكلفة أعلى واستقرار أكبر بشكل عام.

ردود الفعل من قسم التشغيل والصيانة في DTEK كييف: مفتاح التحكم الخارجي للفراغ Rockwill يتكيف بشكل جيد مع ظروف التشغيل القاسية المحلية مع استجابة سريعة للأعطال وأداء مستقر. يقلصون فعلياً وقت الانقطاع، ويقللون من تكاليف التشغيل والصيانة ويوفر خدمات دورية كاملة بكفاءة، مما يدعم بقوة التشغيل الآمن والموثوق لشبكة التوزيع في كييف.

05 قيمة المشروع والأهمية الصناعية

عزز هذا المشروع بشكل كبير قدرة الشبكة الكهربائية ذات الجهد 10 كيلو فولت لـ DTEK كييف على التعافي الذاتي من الأعطال، وضمن تزويد العاصمة بالكهرباء، وساهم في التحول من الشبكات التقليدية إلى الشبكات الذكية ذات التعافي الذاتي، مما خفض خسائر الخطوط وتحسين كفاءة تشغيل الشبكة. كما أنه يشكل مرجعًا قابل للتكرار لتحديث شبكات التوزيع الحضرية في أوكرانيا وشرق أوروبا، حيث أثبت أداء معدات Rockwill ذات الجهد 10 كيلو فولت الموثوق به تحت الظروف القاسية في شرق أوروبا، وأرسى مزايا توسع العلامة التجارية عالميًا، وعمق التعاون الطاقي بين الصين والخارج، وعزز التحديث الذكي للبنية التحتية لتوزيع الكهرباء في شرق أوروبا.

عن طريق استخدام تقنية إخماد القوس بالفراغ بدلاً من المعدات التقليدية SF₆، لم ينتج مشروع DTEK كييف لعام 2021 أي انبعاثات غازات الدفيئة مباشرة (GWP = 0) أثناء التشغيل. مقارنة بمفاتيح الدائرة التقليدية SF₆، تم تقدير أن الانبعاثات قد تقلصت بمقدار 12,000 كجم CO₂e خلال دورة حياة مدتها 25 عامًا (بمعدل تسرب سنوي يتراوح بين 0.5 % - 1 %)، مما يجعله معيارًا مبكرًا للتحول نحو الشبكات منخفضة الكربون في أوكرانيا ومتوافقًا مع توجيهات الاتحاد الأوروبي للشبكات الخضراء للمعدات خالية من SF₆.

06 خدمات التشغيل والإدارة عبر دورة الحياة الكاملة

توفر Rockwill دعم تشغيل وإدارة دوري محلي شامل في شرق أوروبا لمشروع تحديث شبكة الجهد 10 كيلو فولت لـ DTEK كييف.

تم تحقيق جمع البيانات الفعلية للمعدات والتعرف المبكر على المخاطر عبر الرصد عن بعد عبر الإنترنت لمدة 7×24 ساعة. يتم صياغة خطط صيانة مخصصة للبيئات المحلية ذات درجات الحرارة المنخفضة والرطوبة العالية والغبار.

يضمن نظام خدمة متعدد المستويات يجمع بين مستودعات قطع الغيار الإقليمية في شرق أوروبا والدعم الفني البعيد من المقر الرئيسي في الصين التشغيل المستقر طويل الأمد بدون صيانة لمفاتيح التحكم الخارجية بالفراغ، مما يحمي شبكة توزيع الكهرباء في كييف.

لمزيد من التفاصيل حول المشروع أو الحلول المخصصة لتوزيع الطاقة في الخارج، يرجى الاتصال بـ Rockwill. نحن نقدم خدمات احترافية وكفاءة عالية لتعزيز التنمية الطاقية العالمية عالية الجودة.

ملخص أسئلة وأجوبة الخبراء

س: ما هي الاختراقات التكنولوجية الأساسية التي أحضرتها مفاتيح إعادة الإغلاق ذات الجهد 10 كيلو فولت من Rockwill لتطوير شبكة البيئة القاسية لـ DTEK كييف في عام 2021؟

ج: حققت مفاتيح إعادة الإغلاق ذات الجهد 10 كيلو فولت لدينا تشغيلًا مستقرًا عند درجة حرارة -40 درجة مئوية في عام 2021، وتدعم بروتوكول IEC 60870-5-104 بشكل أساسي لتكامل SCADA المباشر. تكلف التشغيل والصيانة طويلة الأمد أقل بنسبة 40٪ مقارنة بالعلامات التجارية الدولية المماثلة.

س: ما هي القيمة طويلة الأمد لـ ESG التي قدمها المشروع في عام 2021؟

ج: لا يستخدم كل مفتاح إعادة إغلاق أي سلفون هكسافلوريد (SF₆)، مما يقلص انبعاثات CO₂ المكافئة بمقدار 12,000 كجم على مدى 25 عامًا ويساعد في وضع أساس لانتقال الطاقة الخضراء اللاحق في أوكرانيا.