Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2026-09-16 Origine: Sito
I progetti di energia rinnovabile come gli impianti fotovoltaici ed eolici alla fine necessitano di collegare l’elettricità generata al sistema energetico più ampio.
A quel punto il progetto non riguarda più solo moduli solari, inverter o turbine eoliche. Il sistema di connessione alla rete deve inoltre gestire la commutazione, la protezione, l'isolamento, la misurazione, il controllo e l'interruzione dei guasti.
Gli interruttori automatici in vuoto per esterni possono svolgere un ruolo importante in questa parte del sistema.
In un alimentatore di connessione alla rete di media tensione, l'VCB può essere tenuto a trasportare la normale corrente operativa, eseguire comandi di commutazione e interrompere la corrente di guasto quando il sistema di protezione determina che il circuito deve essere disconnesso.
Tuttavia, non esiste un’unica configurazione di “interruttore solare” che possa essere copiata da un progetto di energia rinnovabile a un altro.
Anche due progetti entrambi descritti come connessione alla rete fotovoltaica da 35 kV possono richiedere interruttori diversi perché la loro corrente nominale, il livello di guasto, la disposizione di protezione, l'ambiente di installazione e i requisiti di controllo sono diversi.
Questo è il motivo per cui la selezione del VCB dovrebbe iniziare con la progettazione del sistema energetico piuttosto che con l’etichetta del progetto.
Che ruolo gioca un VCB esterno in una connessione alla rete di energia rinnovabile?
Un impianto di energia rinnovabile normalmente si connette alla rete attraverso una sequenza di circuiti di raccolta, trasformatori, apparecchiature di commutazione e sottostazioni.
A seconda dell'architettura del progetto, un VCB esterno può essere installato su un alimentatore, in una baia di sottostazione o in un altro punto di commutazione tra il sistema di generazione e la rete di pubblica utilità.
Il suo ruolo è principalmente elettrico.
Durante il normale funzionamento, l'interruttore trasporta la corrente del circuito e risponde ai comandi di commutazione pianificati. Quando il sistema di protezione rileva una condizione che richiede la disconnessione, l'interruttore riceve il comando di intervento e interrompe la corrente.
Ciò significa che il VCB non deve essere trattato come un prodotto isolato.
Le sue prestazioni reali dipendono da come si coordina con il relè di protezione o il controller intelligente, i TA e i PT o altri dispositivi di rilevamento, l'alimentazione ausiliaria, i circuiti di controllo e la rete a monte e a valle.
In un progetto di connessione alla rete, questo coordinamento completo è più importante del semplice acquisto di un interruttore con la tensione corretta scritta sulla targhetta.
Perché un progetto da 35 kV non può essere selezionato solo in base alla tensione
Supponiamo che due progetti fotovoltaici si connettano entrambi a un sistema da 35 kV.
Sarebbe facile supporre che utilizzino lo stesso interruttore automatico sottovuoto per esterni.
Ma questo non è necessariamente corretto.
Un progetto potrebbe avere una capacità dell'impianto maggiore e quindi richiedere una corrente nominale diversa. Un altro può essere posizionato in una sottostazione dove la corrente di cortocircuito prevista è maggiore. Un terzo progetto potrebbe richiedere il controllo remoto e la comunicazione con un sistema di automazione della spedizione o della sottostazione.
Anche le condizioni ambientali possono modificare la configurazione finale.
Un progetto da 35 kV in una zona convenzionale a bassa quota è diverso da un impianto da 35 kV situato su un altopiano, in un ambiente industriale fortemente inquinato o in una regione con temperature invernali molto basse.
Quindi '35 kV' ci dice solo la classe di tensione del sistema.
Non ci dice tutto il necessario per selezionare l'interruttore.
Una selezione completa deve comunque considerare:
tensione del sistema → corrente nominale → servizio di cortocircuito → livello di isolamento → schema di protezione → controllo e comunicazione → ambiente di installazione
Questa sequenza fornisce una base molto più affidabile per la selezione dell'attrezzatura.
La corrente nominale dovrebbe seguire il flusso di potenza effettivo
I progetti di energia rinnovabile possono variare notevolmente in termini di capacità installata e disposizione degli alimentatori.
Per questo motivo, la corrente nominale dell'interruttore dovrebbe essere selezionata in base alla corrente effettiva che si prevede che l'alimentatore o il punto trasporti, insieme al margine di progettazione e ai requisiti tecnici applicabili.
Non è appropriato scegliere il valore nominale più elevato disponibile semplicemente perché un numero maggiore appare più sicuro.
Un interruttore notevolmente sovradimensionato può aumentare i costi e modificare la configurazione dell'apparecchiatura senza fornire un valore significativo al progetto.
L'approccio migliore è iniziare con la progettazione elettrica del progetto e confermare la corrente operativa prevista prima di selezionare la corrente nominale.
Per i progetti EPC e di pubblica utilità, lo schema unifilare è solitamente uno dei documenti più utili per questa discussione.
Il potere di interruzione di cortocircuito è un requisito separato
La corrente nominale e la corrente di interruzione di cortocircuito descrivono due condizioni operative molto diverse.
La corrente nominale si riferisce alla corrente continua trasportata dall'interruttore durante il normale funzionamento.
La corrente di interruzione di cortocircuito si riferisce alla corrente di guasto che l'interruttore potrebbe dover interrompere.
Un alimentatore di energia rinnovabile può funzionare con una corrente normale relativamente moderata pur essendo collegato a una rete con una corrente di guasto disponibile molto più elevata.
Pertanto, l'interruttore deve essere selezionato in base al livello di cortocircuito calcolato per il punto di installazione effettivo.
Ciò è particolarmente importante quando un progetto di energia rinnovabile è collegato a una sottostazione di servizio esistente.
Il lato rete può influenzare in modo significativo il livello di guasto disponibile, quindi l'interruttore non dovrebbe essere selezionato solo in base alla capacità di generazione dell'impianto solare o eolico.
Il coordinamento della protezione determina quando il VCB dovrebbe operare
L'interruttore non decide autonomamente quando intervenire.
Tale decisione normalmente proviene dal sistema di protezione.
TA, PT o altri dispositivi di rilevamento forniscono segnali elettrici. Il relè di protezione o il controller intelligente valuta tali segnali in base alle impostazioni configurate. Se i criteri di protezione sono soddisfatti, viene inviato un comando di sgancio all'interruttore.
L'interruttore esegue quindi l'interruzione fisica.
Si crea così una catena operativa completa:
misurazione → giudizio della protezione → comando di sgancio → funzionamento VCB → feedback di stato
Se qualsiasi parte di quella catena è configurata in modo errato, il sistema di connessione alla rete potrebbe non funzionare come previsto anche quando l'interruttore stesso è meccanicamente sano.
Questo è il motivo per cui la selezione di VCB per progetti di energia rinnovabile dovrebbe essere discussa insieme ai requisiti di protezione piuttosto che trattata come una decisione di acquisto indipendente.
La configurazione CT e PT deve corrispondere al progetto
I requisiti di misurazione e protezione variano da un progetto di energia rinnovabile all’altro.
Alcuni progetti ottengono segnali di corrente e tensione da trasformatori di misura separati installati nella sottostazione. Altri possono utilizzare configurazioni di rilevamento integrate a seconda del design dell'apparecchiatura.
La questione chiave non è se l'interruttore abbia 'più sensori'.
La questione importante è se il sistema di rilevamento fornisce i segnali richiesti dallo schema di protezione, misurazione e controllo del progetto.
Ad esempio, il progetto potrebbe necessitare di informazioni sulla corrente per la protezione da sovracorrente, informazioni sulla tensione per il monitoraggio o la logica di protezione e segnali aggiuntivi per la supervisione remota.
Questi requisiti devono essere confermati prima che la configurazione dell'interruttore e del controller sia finalizzata.
Il controllo remoto e la comunicazione sono sempre più importanti
Molti impianti di energia rinnovabile sono situati lontano dalle grandi città o sono gestiti con personale in loco limitato.
Di conseguenza, il monitoraggio e il controllo remoti sono spesso parti importanti della progettazione complessiva del progetto.
Ove richiesto, un VCB esterno intelligente può essere configurato per funzionare con il sistema di controllo del progetto e fornire informazioni sullo stato, allarmi e comandi operativi attraverso l'architettura di comunicazione specificata.
Ma la comunicazione non dovrebbe mai essere trattata come una caratteristica generica.
Il protocollo, i punti dati, l’autorità di controllo remoto, la responsabilità dell’interfaccia e i requisiti di sicurezza informatica dovrebbero essere chiariti durante la fase di progettazione del progetto.
Un interruttore descritto come 'intelligente' non è automaticamente compatibile con ogni SCADA o sistema di automazione.
Per i progetti EPC internazionali, i requisiti di comunicazione dovrebbero quindi essere inclusi nelle specifiche tecniche prima della produzione.
La richiusura automatica non è sempre l'impostazione predefinita corretta
La richiusura automatica è ampiamente utilizzata nelle reti di distribuzione aeree perché molti guasti possono essere temporanei.
Tuttavia, i progetti di connessione alla rete di energia rinnovabile possono avere filosofie operative diverse a seconda del tipo di alimentatore, del sistema di generazione, della strategia di protezione e dei requisiti del servizio.
Pertanto la richiusura automatica non dovrebbe essere abilitata semplicemente perché il controller la supporta.
Il progetto dovrebbe innanzitutto determinare se la richiusura è consentita, in quali condizioni può funzionare e come si coordina con il sistema di generazione e la protezione dei servizi.
Per alcuni progetti, potrebbe essere necessaria una logica di controllo diversa dopo l'intervento dell'interruttore.
Questo è un altro esempio del motivo per cui il set di funzioni finale dovrebbe essere guidato dal progetto piuttosto che dal numero massimo di funzionalità del controller disponibili.
L’ambiente esterno è ancora importante
I progetti di energia rinnovabile vengono spesso realizzati dove la risorsa energetica è più forte piuttosto che dove l’ambiente è più facile per le apparecchiature elettriche.
Gli impianti solari possono essere posizionati in zone asciutte, polverose o ad alta quota. I progetti eolici possono essere esposti a forti venti, basse temperature o ambienti costieri.
Il VCB esterno deve quindi essere valutato in base alle reali condizioni del sito.
Il livello di isolamento, i requisiti di dispersione, la temperatura minima e massima, l'altitudine, la contaminazione e il rischio di condensa possono tutti influenzare la configurazione del prodotto finale.
Ciò si collega direttamente anche alla selezione VCB ad alta quota e in climi freddi.
Un progetto può essere allo stesso tempo sia un'applicazione di energia rinnovabile che un'applicazione per un ambiente speciale.
L'installazione e la messa in servizio fanno parte del processo di connessione alla rete
Anche un interruttore correttamente selezionato deve essere installato e messo in servizio correttamente.
Durante il lavoro in cantiere, è necessario verificare le condizioni dell'apparecchiatura, i collegamenti primari, i circuiti di controllo, il feedback di stato e le interfacce di protezione in base ai requisiti del progetto.
Lo scopo della messa in servizio non è semplicemente quello di verificare che l'interruttore possa aprirsi e chiudersi.
La domanda più importante è se il sistema completo si comporta correttamente:
Quando il sistema di protezione emette un comando di sgancio, l'interruttore risponde?
Successivamente il controller riceve lo stato corretto?
Le indicazioni locali e remote coincidono?
Le funzioni di protezione e controllo sono coerenti con il progetto approvato?
Questi controlli trasformano l'apparecchiatura da un singolo prodotto a parte di un sistema di connessione alla rete funzionante.
DGG Power Esperienza nel progetto di connessione alla rete fotovoltaica da 35 kV
DGG Power ha supportato un alimentatore di connessione alla rete fotovoltaica da 35 kV associato a una sottostazione da 110 kV , fornendo un nuovo interruttore automatico ad alta tensione da esterno a pavimento insieme al supporto per l'installazione e la messa in servizio.
Per questo tipo di progetto, l'attrezzatura non viene valutata solo in base ai parametri individuali del prodotto.
L'interruttore deve adattarsi al sistema di sottostazione esistente, coordinarsi con i requisiti di protezione e controllo del progetto ed essere installato e verificato correttamente prima dell'uso.
Questo tipo di esperienza sul campo è preziosa perché la connessione alla rete di energia rinnovabile è in definitiva un compito di integrazione ingegneristica.
La realizzazione del prodotto è solo una parte del processo di consegna.
La selezione delle apparecchiature, la conferma tecnica, l'installazione, la messa in servizio e il coordinamento del progetto contribuiscono tutti al risultato finale.
Quali informazioni è necessario fornire prima di richiedere un preventivo?
Informazioni sul progetto |
Perché è importante |
|---|---|
Tensione di connessione alla rete |
Determina la classe di tensione di base dell'interruttore |
Voltaggio più alto per l'apparecchiatura |
Supporta il coordinamento dell'isolamento |
Capacità pianta/alimentatore |
Aiuta a determinare la corrente operativa prevista |
Fabbisogno di corrente nominale |
Definisce la capacità di corrente continua |
Corrente di cortocircuito |
Determina il potere di interruzione richiesto |
Schema di protezione |
Definisce come e quando deve scattare l'interruttore |
Requisiti CT/PT |
Supporta la configurazione di misurazione e protezione |
Tensione di controllo |
Determina la configurazione operativa secondaria |
Protocollo di comunicazione |
Necessario per il controllo remoto e l'integrazione del sistema |
Requisito di richiusura automatica |
Deve seguire la filosofia di protezione del progetto |
Altitudine di installazione |
Può influenzare i requisiti di isolamento |
Intervallo di temperatura ambiente |
Aiuta a confermare l'idoneità ambientale |
Requisiti di inquinamento/dispersione |
Supporta la selezione dell'isolamento esterno |
Disposizione dell'installazione |
Montaggio su palo, vano sottostazione, a pavimento o altra configurazione |
Specifica tecnica |
Definisce i requisiti di progettazione finale, test e accettazione |
Se non sono ancora disponibili i parametri completi, lo schema unifilare, lo schema di protezione e le specifiche tecniche del progetto possono fornire un utile punto di partenza.
Supporto DGG Power per progetti di connessione alla rete di energia rinnovabile
DGG Power fornisce apparecchiature di trasmissione e distribuzione a media e alta tensione per sottostazioni, sistemi di distribuzione, infrastrutture e progetti di energia rinnovabile.
Per le applicazioni VCB per esterni, DGG Power può supportare i clienti dalla fase tecnica iniziale fino alla consegna delle apparecchiature.
A seconda dell'ambito del progetto, ciò può includere la selezione dell'interruttore, il coordinamento CT/PT, la configurazione del controller, la revisione della documentazione tecnica, i test in fabbrica, il supporto FAT, il coordinamento dell'installazione e della messa in servizio.
L'obiettivo non è semplicemente fornire un interruttore contrassegnato con la tensione corretta.
Si tratta di stabilire una chiara relazione tra:
condizioni della rete → requisiti di protezione → configurazione dell'interruttore → verifica di fabbrica → messa in servizio del sito
Per i progetti di energia rinnovabile, questa relazione completa è ciò che trasforma un dispositivo di commutazione in parte di una soluzione affidabile di connessione alla rete.
FAQ: VCB esterni per la connessione alla rete di energia rinnovabile
È possibile utilizzare un interruttore automatico sotto vuoto per il collegamento alla rete solare?
SÌ. I VCB da esterno possono essere utilizzati negli alimentatori fotovoltaici di connessione alla rete di media tensione quando le loro caratteristiche elettriche, configurazione di protezione, livello di isolamento e funzioni di controllo soddisfano i requisiti del progetto.
È necessario uno speciale 'interruttore solare sottovuoto'?
Non necessariamente. Il principio di interruzione del vuoto è lo stesso. La configurazione finale dell'interruttore deve essere selezionata in base alla tensione di rete, alla corrente nominale, al servizio di cortocircuito, allo schema di protezione, ai requisiti di controllo e all'ambiente del sito.
Come scelgo un VCB da 35 kV per un progetto fotovoltaico?
La sola tensione del sistema non è sufficiente. Il progetto dovrebbe inoltre confermare la tensione più alta per l'apparecchiatura, la corrente nominale, la corrente di interruzione di cortocircuito, il livello di isolamento, la disposizione di protezione, la configurazione CT/PT, la tensione di controllo, la comunicazione e le condizioni ambientali.
Ogni VCB di energia rinnovabile necessita di comunicazione remota?
No. La comunicazione è necessaria solo quando fa parte del controllo del progetto o dell'architettura di automazione. I requisiti del protocollo e dell'interfaccia dovrebbero essere confermati durante la progettazione.
È opportuno abilitare la richiusura automatica su un alimentatore connesso alla rete solare?
Non automaticamente. L'uso della richiusura automatica deve rispettare i requisiti dell'utenza, il tipo di alimentatore, le caratteristiche di generazione e la filosofia di protezione generale.
Cosa è necessario controllare durante la messa in servizio?
La messa in servizio dovrebbe verificare le connessioni primarie, il funzionamento dell'interruttore, i circuiti secondari, le interfacce di protezione, il feedback sullo stato e le funzioni di controllo o comunicazione specifiche del progetto.
Conclusione
La scelta di un interruttore automatico in vuoto per esterni per un progetto di connessione alla rete di energia rinnovabile richiede molto più della semplice scelta di una classe di tensione.
L'interruttore deve corrispondere alla corrente operativa effettiva, al livello di cortocircuito, ai requisiti di isolamento, allo schema di protezione, all'architettura di controllo e all'ambiente del sito.
Ancora più importante, il VCB dovrebbe essere considerato come parte del sistema completo di connessione alla rete.
La vera filiera operativa è:
misurazione → protezione → funzionamento dell'interruttore → feedback → controllo della rete
Per i servizi di pubblica utilità, gli appaltatori EPC e gli sviluppatori di progetti di energia rinnovabile, stabilire questo rapporto corretto durante la fase di progettazione e approvvigionamento può semplificare notevolmente i successivi test, messa in servizio e funzionamento in fabbrica.
Se stai selezionando un interruttore automatico in vuoto da esterno per un progetto di connessione alla rete fotovoltaica, eolica o di energia rinnovabile, invia a DGG Power la tensione del sistema, la corrente nominale, il livello di cortocircuito, lo schema di protezione, i requisiti CT/PT, le esigenze di comunicazione e le specifiche tecniche. Il nostro team può aiutare a valutare la configurazione di progetto appropriata.
