Mise à niveau du réseau DTEK : Étude de cas ukrainienne sur le fonctionnement de l'automatique intelligent 10kV Rockwill dans un environnement extrêmement froid de -40°C

En tant que référence pour les équipements de distribution moyenne tension fabriqués en Chine à l'échelle mondiale, Rockwill a établi une coopération approfondie avec DTEK Kyiv Power Grid, en Ukraine. Des solutions sur mesure de réenclencheurs à vide extérieurs ont été massivement déployées pour répondre aux faiblesses existantes des réseaux de distribution locaux de 10 kV, améliorant de manière globale la fiabilité de l'approvisionnement en électricité et l'automatisation, afin de construire un projet phare de modernisation du réseau de distribution à Kyiv.

01 Contexte du projet : points de douleur clés du réseau de distribution DTEK Kyiv

Kyiv, la capitale de l'Ukraine, s'appuie sur des lignes de distribution aériennes de 10 kV gérées par DTEK comme élément clé de son approvisionnement en électricité, couvrant les zones urbaines, les villages périurbains et les charges publiques. Les équipements hérités ont une longue durée de vie et un faible niveau d'automatisation, avec trois points de douleur majeurs :

• Pannes fréquentes et approvisionnement instable : les variations extrêmes de température saisonnière, le givre, les orages et les conditions météorologiques difficiles provoquent souvent des courts-circuits et des défauts de terre sur les lignes aériennes de 10 kV. Les interrupteurs conventionnels ne peuvent pas restaurer l'alimentation automatiquement, nécessitant des réparations manuelles qui entraînent des coupures prolongées et perturbent la consommation d'électricité urbaine.
• Faible efficacité de l'exploitation et maintenance (O&M) et coûts de gestion élevés : les lignes de 10 kV à longue distance et dispersées comportent des sites d'exploitation extérieurs éloignés. Le manque de surveillance à distance entraîne une identification lente des pannes et des coûts d'inspection manuelle élevés, ne répondant pas aux exigences intensives de l'O&M.
• Capacité de réseau faible et limites de mise à niveau : la croissance des charges électriques urbaines et l'intégration des sources d'énergie distribuées rendent les dispositifs de protection obsolètes vulnérables aux perturbations. L'isolement rapide des pannes et l'autoguérison du réseau ne peuvent pas être réalisés, limitant la mise à niveau du réseau de distribution intelligent.

Pour atteindre les objectifs de DTEK en matière de modernisation du réseau de distribution de 10 kV, de réduction des interruptions et de O&M économe à Kyiv, les autorités locales d'électricité ont sélectionné Rockwill après plusieurs évaluations techniques. Vingt ensembles de réenclencheurs à vide extérieurs ont été déployés en 2021 pour faire avancer la transformation intelligente du réseau de distribution de Kyiv.

02 Produits clés et solutions personnalisées 2.1 Spécifications clés du produit

Les réenclencheurs à vide extérieurs de 10 kV montés sur poteau massivement déployés par Rockwill sont entièrement conformes aux normes du réseau de 10 kV de DTEK Kyiv et à la IEC 62271-111, avec une tension de tenue à la fréquence de 42 kV pendant 1 minute et une tension de tenue à l'impulsion de foudre de 75 kV :

Élément

Paramètre technique

Tension nominale du système

10 kV (tension de service maximale : 12 kV)

Fréquence nominale

50 Hz

Moyen d'extinction d'arc

Interrupteur sous vide à haute pureté

Séquence de réarmement configurable

3 fois (personnalisable pour les conditions du site de Kyiv)

Temps total d'interruption

≤35 ms

Classe de protection globale

IP65

Plage de température de fonctionnement

-40 ℃ ~ +50 ℃, anti-givre, anti-condensation, résistant à l'humidité chaude

Mode de commande

Opération manuelle locale + contrôle intelligent à distance via la plateforme DTEK

2.2 Conception technique personnalisée pour le réseau de 10 kV de Kyiv et le climat

Des améliorations optimisées ont été mises en œuvre en fonction des caractéristiques de charge des lignes de 10 kV de Kyiv, des conditions extérieures suburbaines et des climats d'Europe de l'Est à basse température :

• Conception améliorée pour les environnements extrêmes : L'isolation externe haute tension utilise du caoutchouc silicone résistant aux intempéries, doté d'une forte résistance aux basses températures et d'une performance hydrophobe anti-éclaboussure, conforme à la norme IEC 62271‑111 pour une opération en extérieur dans les banlieues pendant les hivers glacés de Kyiv.
• Système intelligent d'auto-réparation : Une unité de mesure et de commande intelligente adaptée au réseau de 10 kV d'Ukraine surveille en temps réel la tension et le courant de la ligne, distingue avec précision les pannes transitoires et permanentes, et restaure rapidement l'alimentation en isolant les pannes via un recours automatique multi-niveaux, ce qui raccourcit considérablement la durée des interruptions.

2.3 Comparaison des avantages clés : Interrupteur classique sur poteau vs Disjoncteur sous vide 10 kV Rockwill

Dimension de comparaison

Disjoncteur conventionnel à montage sur poteau 10 kV

Réenclencheur extérieur sous vide Rockwill 10 kV

Capacité de récupération en cas de panne

Réparation manuelle sur site, interruption de 4 à 8 heures

Restauration du courant dans les 60 secondes pour les pannes transitoires (y compris le jugement et l'opération de protection)

Adaptabilité environnementale

Plage de température étroite, sujet à la condensation et au givrage en hiver

Fonctionnement optimisé pour une large plage de températures, y compris les conditions de givrage à basse température à Kyiv

Mode d'exploitation et de maintenance quotidienne

Inspection manuelle complète sur site, coûts élevés

Accostage avec la plateforme à distance DTEK, fonctionnement sans surveillance, réduction des coûts d'exploitation et de maintenance de 70 %

Fiabilité opérationnelle

Durée de vie mécanique courte, pannes fréquentes en extérieur

Structure d'extinction d'arc sous vide à longue durée de vie, fonctionnement stable à long terme sans maintenance

Adaptabilité à la modernisation du réseau

Fonction unique, incompatible avec la mise à niveau intelligente 10 kV

Paramètres personnalisables répondant pleinement aux normes de mise à niveau du réseau de distribution DTEK Kyiv

03 Livraison intégrale : des tests en usine à la mise en service sur site à Kyiv 3.1 Test d'acceptation en usine (FAT)

Tous les équipements de 10 kV pour le projet de Kyiv ont subi des tests complets rigoureux conformément aux normes IEC 62271-111 et IEC 60255 avant la livraison :

• Test de résistance à l'isolement : test de résistance à la fréquence du réseau de 42 kV (1 min) et test de résistance à l'impulsion de foudre BIL de 75 kV, répondant pleinement aux exigences de sécurité d'isolement du réseau moyen-voltage de 10 kV de l'Ukraine.
• Test de la fonction de reclosing dynamique : simulation d'éclairs, d'obstacles d'arbres, de courts-circuits et d'autres pannes courantes sur les lignes de 10 kV de Kyiv ; trois actions de reclosing automatiques se sont déroulées avec précision, sans oscillation, avec un facteur de puissance stable et des paramètres de fonctionnement stables.
• Test des fonctions de protection : simulation de courts-circuits phase-phase, de défauts monophasés à la terre, de problèmes de direction de puissance, de fermeture sur défaut et d'autres conditions de fonctionnement pour vérifier la fiabilité des fonctions de protection clés, y compris le reclosing en 79 modes, le surintensité, le défaut à la terre, la protection directionnelle, la sur/ sous-tension et le surintensité de séquence négative. Identification de panne au niveau milliseconde et action fiable sans fausse manœuvre ou refus, assurant un fonctionnement sûr et stable des lignes de distribution.

• Test de simulation environnementale : dans des conditions de basse température et d'humidité élevée simulées à Kyiv (-40 ℃, 95 % d'humidité), l'équipement a fonctionné de manière stable à pleine charge pendant 72 heures consécutives sans anomalie.

3.2 Emballage et logistique

Les composants électriques essentiels ont été scellés sous vide pour résister à l'humidité maritime et aux fluctuations extrêmes de température lors du transport terrestre en Europe de l'Est. L'équipement a été emballé dans des caisses en bois massif fumigé épais et des matériaux d'amortissement de choc haute résistance pour résister au transport maritime et au long transport terrestre en Ukraine. Des manuels techniques complets en anglais, des certifications IEC, des rapports de tests en usine et des documents de douane ont été fournis pour se conformer aux réglementations locales d'importation, permettant une livraison et un dédouanement efficaces du projet DTEK.

3.3 Installation et mise en service

Avant la mise en service, l'équipement a passé des essais de type et des certifications dans les laboratoires nationaux d'électricité ukrainiens (par exemple, DTRC) pour répondre aux normes locales du réseau.

• Rockwill a dépêché des équipes techniques professionnelles bilingues à Kyiv pour fournir des services techniques localisés complets pour DTEK.
• A fourni des conseils sur place pour la construction des fondations des équipements montés sur poteaux de 10 kV et la disposition du système de mise à la terre pour assurer la sécurité opérationnelle à long terme en extérieur.
• A terminé la fabrication des terminaisons de câbles haute tension, les tests d'isolement et le levage et la fixation de l'équipement en stricte conformité avec les codes de construction électrique ukrainiens.
• A configuré les paramètres de protection localisés et effectué la mise en service de l'interconnexion du système en fonction des caractéristiques de fluctuation de charge du réseau de 10 kV de DTEK à Kyiv.
• A dispensé une formation pratique et des instructions de gestion des pannes quotidiennes au personnel local d'exploitation et de maintenance de DTEK, fournissant des documents techniques complets en anglais pour la maintenance post-projet indépendante.

04 Résultats du projet : valeur basée sur les données et reconnaissance élevée 4.1 Données opérationnelles clés

Données mesurées sur le terrain provenant de la plateforme d'exploitation et de maintenance du réseau de distribution DTEK à Kyiv (2021) :

• Amélioration significative de la fiabilité de l'alimentation électrique : le temps de récupération des pannes transitoires sur les lignes de 10 kV rénovées à Kyiv a été réduit de 4 heures à ≤60 s avec une isolation rapide des pannes permanentes. La durée moyenne annuelle des interruptions pour les utilisateurs dans les sections rénovées a diminué de 60 % à 85 %.
• Optimisation de la qualité de la tension et des pertes du réseau : stabilisation de la tension finale des lignes de 10 kV, limitation des fluctuations de charge et réduction des pertes de ligne de distribution dans les zones périurbaines.
• Amélioration de l'efficacité de l'exploitation et de la maintenance : les inspections manuelles mensuelles des lignes de 10 kV en périphérie de Kyiv sont passées de 10 à 3 via des plateformes d'exploitation et de maintenance à distance, réduisant les dépenses globales d'exploitation et de maintenance d'environ 70 % par rapport aux disjoncteurs conventionnels et allégeant considérablement la pression de la maintenance sur site.
• Adaptabilité stable aux conditions extrêmes : l'équipement a fonctionné de manière précise et stable dans les conditions météorologiques difficiles de Kyiv, y compris le froid hivernal sévère, la chaleur estivale, les orages et les vents forts, confirmant une excellente résistance aux intempéries en extérieur.

• Dans le cadre du projet de modernisation du réseau DTEK à Kyiv en 2021, les produits Rockwill ont offert une intégration globale supérieure et une réponse à distance plus rapide, compatibles avec les protocoles spécifiques à DTEK. Les services à distance 7x24 non-stop ont réduit de manière substantielle les coûts d'exploitation et de maintenance à long terme par rapport aux solutions conventionnelles, offrant une rentabilité et une stabilité globales supérieures.

Retour du département O&M de DTEK Kyiv Distribution : Les disjoncteurs automatiques extérieurs à vide Rockwill s'adaptent bien aux conditions d'exploitation locales difficiles, avec une réponse rapide aux pannes et des performances stables. Ils réduisent efficacement le temps d'interruption, diminuent les coûts d'O&M et offrent des services efficaces sur l'ensemble du cycle, soutenant fortement le fonctionnement sûr et fiable du réseau de distribution de Kyiv.

05 Valeur du projet & Signification industrielle

Ce projet a considérablement renforcé la capacité d'autoguérison des pannes du réseau de distribution 10 kV de DTEK Kyiv, assurant l'approvisionnement en électricité de la capitale et favorisant la transformation des réseaux de distribution traditionnels vers des réseaux de distribution intelligents capables d'autoguérison, réduisant les pertes de ligne et améliorant l'efficacité opérationnelle du réseau. Servant de référence reproductible pour la modernisation des réseaux de distribution urbains en Ukraine et en Europe de l'Est, il a vérifié les performances fiables de l'équipement 10 kV Rockwill dans des conditions extrêmes d'Europe de l'Est, consolidant les avantages de l'expansion mondiale de la marque, approfondissant la coopération énergétique entre la Chine et l'étranger et stimulant la modernisation intelligente des infrastructures de distribution d'énergie en Europe de l'Est.

En adoptant la technologie d'extinction d'arc par vide au lieu de l'équipement SF₆ traditionnel, le projet DTEK Kyiv 2021 ne génère aucune émission directe de gaz à effet de serre (GWP = 0) pendant son exploitation. Comparé aux disjoncteurs conventionnels à SF₆, une réduction estimée de 12 000 kg d'émissions de CO₂e est réalisée sur un cycle de vie de 25 ans (à un taux de fuite annuel de 0,5 % à 1 %), faisant de ce projet un premier jalon pour la transition vers un réseau à faible teneur en carbone en Ukraine, en conformité avec les directives de l'UE pour des équipements sans SF₆.

06 Services de gestion et d'exploitation sur l'ensemble du cycle de vie

Rockwill fournit un support localisé sur l'ensemble du cycle de vie d'O&M en Europe de l'Est pour le projet de modernisation du réseau 10 kV de DTEK Kyiv.

La collecte de données en temps réel sur l'équipement et l'identification précoce des dangers sont réalisées via une surveillance en ligne à distance 7x24 heures. Des plans de maintenance personnalisés sont élaborés pour les environnements locaux de basse température, de haute humidité et de poussière.

Un système de service multi-niveaux combinant des entrepôts régionaux de pièces de rechange en Europe de l'Est et un support technique à distance depuis le siège social en Chine assure une opération stable sans entretien à long terme des disjoncteurs automatiques extérieurs, protégeant le réseau de distribution de Kyiv.

Pour plus de détails sur le projet ou des solutions d'automatisation de distribution sur mesure à l'étranger, veuillez contacter Rockwill. Nous fournissons des services professionnels et efficaces pour promouvoir un développement énergétique de haute qualité à l'échelle mondiale.

Résumé des questions-réponses des experts

Q : Quelles percées technologiques clés les disjoncteurs 10 kV de Rockwill ont-ils apportées à la modernisation du réseau de DTEK Kyiv dans des conditions difficiles en 2021 ?

R : Nos disjoncteurs 10 kV ont réalisé une opération stable à -40 ℃ en 2021, prenant nativement en charge le protocole IEC 60870‑5‑104 pour une intégration directe SCADA. Les coûts d'O&M à long terme sont 40 % inférieurs à ceux des marques internationales comparables.

Q : Quelle valeur ESG à long terme le projet de 2021 a-t-il apportée ?

R : Chaque disjoncteur n'utilise pas de hexafluorure de soufre (SF₆), réduisant de 12 000 kg les émissions de CO₂ équivalent sur 25 ans et posant les bases pour la transition énergétique verte ultérieure de l'Ukraine.