再生可能エネルギー系統接続用屋外真空遮断器

太陽光発電や風力発電所などの再生可能エネルギープロジェクトは、最終的には発電した電力をより広範な電力システムに接続する必要があります。

その時点で、プロジェクトはもはや太陽電池モジュール、インバーター、または風力タービンだけに関するものではありません。系統接続システムは、スイッチング、保護、絶縁、測定、制御、障害遮断も処理する必要があります。

屋外真空サーキットブレーカーは、 システムのこの部分で重要な役割を果たします。

中電圧系統接続フィーダでは、保護システムが回路を切断する必要があると判断した場合、VCB は通常の動作電流を流し、スイッチング コマンドを実行し、故障電流を遮断する必要がある場合があります。

ただし、ある再生可能エネルギー プロジェクトから別のプロジェクトにコピーできる単一の「太陽光発電サーキット ブレーカー」構成はありません。

両方ともとして説明されている 2 つのプロジェクトであっても、 35 kV 太陽光発電グリッド接続 定格電流、障害レベル、保護構成、設置環境、および制御要件が異なるため、異なるブレーカーが必要になる場合があります。

このため、VCB の選択はプロジェクトのラベルではなく電源システムの設計から始める必要があります。

屋外 VCB は再生可能エネルギー送電網接続においてどのような役割を果たしますか?

再生可能エネルギープラントは通常、一連の集電回路、変圧器、開閉装置、変電所を介して送電網に接続されます。

プロジェクトのアーキテクチャに応じて、屋外 VCB は、フィーダ、変電所ベイ、または発電システムとユーティリティ ネットワーク間の別の切り替えポイントに設置される場合があります。

その役割は主に電気的です。

通常の動作中、ブレーカーは回路電流を流し、計画されたスイッチング コマンドに応答します。保護システムが切断が必要な状態を検出すると、ブレーカーはトリップコマンドを受信し、電流を遮断します。

これは、VCB を孤立した製品として扱うべきではないことを意味します。

その実際の性能は、保護リレーやインテリジェント コントローラ、CT や PT などのセンシング デバイス、補助電源、制御回路、および上流および下流のネットワークとどのように連携するかによって決まります。

系統接続プロジェクトでは、銘板に記載されている正しい電圧のブレーカーを購入することよりも、この完全な調整の方が重要です。

35 kV プロジェクトを電圧だけで選択できない理由

2 つの太陽光発電プロジェクトが両方とも 35 kV システムに接続されていると仮定します。

同じ屋外用真空遮断器を使用する必要があると考えるのは簡単でしょう。

しかし、それは必ずしも正しいとは限りません。

あるプロジェクトではプラント容量が大きいため、異なる定格電流が必要になる場合があります。もう 1 つは、予想される短絡電流が大きくなる変電所に設置されている可能性があります。 3 番目のプロジェクトでは、遠隔制御と、配電または変電所の自動化システムとの通信が必要になる場合があります。

環境条件によっても最終構成が変化する可能性があります。

従来の低地地域での 35 kV プロジェクトは、高原、重度に汚染された工業環境、または冬の気温が非常に低い地域に設置された 35 kV 設備とは異なります。

したがって、「35 kV」はシステムの電圧クラスを示すだけです。

ブレーカーの選択に必要なすべてがわかるわけではありません。

完全な選択では、次のことを考慮する必要があります。

システム電圧 → 定格電流 → 短絡負荷 → 絶縁レベル → 保護方式 → 制御および通信 → 設置環境

この順序により、機器選択のより信頼性の高い基準が得られます。

定格電流は実際の電力の流れに従う必要があります

再生可能エネルギー プロジェクトは、設置容量やフィーダの配置が大きく異なる場合があります。

このため、ブレーカーの定格電流は、プロジェクトの設計マージンおよび適用される技術要件とともに、フィーダまたはベイが流すことが予想される実際の電流に従って選択する必要があります。

単に数値が大きいほど安全であると考えられるため、利用可能な最大の電流定格を選択することは適切ではありません。

ブレーカーが著しく大きすぎると、プロジェクトに有意義な価値を提供せずにコストが増加し、機器構成が変更される可能性があります。

より良いアプローチは、プロジェクトの電気設計から始めて、定格電流を選択する前に予想される動作電流を確認することです。

EPC およびユーティリティ プロジェクトの場合、単線図は通常、この議論に最も役立つ文書の 1 つです。

短絡遮断容量は別の要件です

定格電流と短絡遮断電流は、2 つのまったく異なる動作条件を表します。

定格電流は、通常動作中にブレーカーが流す連続電流に関係します。

短絡遮断電流は、ブレーカーが遮断する必要がある故障電流に関連します。

再生可能エネルギーのフィーダは、比較的緩やかな通常電流で動作する一方で、利用可能な非常に高い故障電流が流れるネットワークに接続されている場合があります。

したがって、実際の設置箇所で計算された短絡レベルに応じてブレーカーを選択する必要があります。

これは、再生可能エネルギー プロジェクトが既存の変電所に接続されている場合に特に重要です。

グリッド側は利用可能な障害レベルに大きな影響を与える可能性があるため、太陽光発電所や風力発電所の発電能力のみに基づいてブレーカーを選択すべきではありません。

保護調整により VCB がいつ動作するかを決定

サーキットブレーカーは、いつトリップするかを独自に決定しません。

通常、その決定は保護システムによって行われます。

CT、PT、またはその他の感知デバイスは電気信号を提供します。保護リレーまたはインテリジェント コントローラーは、構成された設定に従ってこれらの信号を評価します。保護基準が満たされると、トリップコマンドがブレーカーに送信されます。

その後、ブレーカーは物理的な遮断を実行します。

これにより、完全な運用チェーンが作成されます。

測定→保護判定→トリップ指令→VCB動作→ステータスフィードバック

そのチェーンの一部が正しく構成されていない場合、ブレーカー自体が機械的に正常であっても、系統接続システムが期待どおりに動作しない可能性があります。

これが、再生可能エネルギープロジェクトのための VCB の選択が、独立した購入決定として扱われるのではなく、保護要件と併せて議論されるべき理由です。

CT と PT の構成はプロジェクトに一致する必要があります

測定と保護の要件は、再生可能エネルギー プロジェクトごとに異なります。

一部のプロジェクトでは、変電所に設置された別々の計器用変圧器から電流信号と電圧信号を取得します。機器の設計に応じて、統合されたセンシング構成を使用する場合もあります。

重要な問題は、ブレーカーに「より多くのセンサー」が搭載されているかどうかではありません。

重要な問題は、検知システムがプロジェクトの保護、測定、制御スキームに必要な信号を提供しているかどうかです。

たとえば、プロジェクトでは、過電流保護のための電流情報、監視または保護ロジックのための電圧情報、遠隔監視のための追加信号が必要になる場合があります。

これらの要件は、ブレーカーとコントローラーの構成が最終決定される前に確認する必要があります。

遠隔制御と通信の重要性がますます高まっている

再生可能エネルギー発電所の多くは大都市から遠く離れた場所にあるか、限られた現場人員で運営されています。

その結果、リモート監視と制御は、プロジェクト設計全体の重要な部分となることがよくあります。

必要に応じて、インテリジェントな屋外 VCB を、プロジェクトの制御システムと連携して動作し、指定された通信アーキテクチャを通じてステータス情報、アラーム、および操作コマンドを提供するように構成できます。

しかし、コミュニケーションを一般的な機能として扱ってはいけません。

プロトコル、データポイント、リモート制御権限、インターフェイスの責任、およびサイバーセキュリティ要件は、プロジェクト設計段階で明確にする必要があります。

「スマート」と呼ばれるブレーカーは、すべての SCADA または自動化システムと自動的に互換性があるわけではありません。

したがって、国際 EPC プロジェクトの場合、製造前に通信要件を技術仕様に含める必要があります。

自動再クローズが常に正しいデフォルトであるとは限りません

多くの障害は一時的なものである可能性があるため、自動再閉路は架空配電ネットワークで広く使用されています。

ただし、再生可能エネルギー送電網接続プロジェクトには、フィーダの種類、発電システム、保護戦略、電力会社の要件に応じて、異なる運営理念がある場合があります。

したがって、コントローラが自動再クローズをサポートしているからといって、単純に自動再クローズを有効にするべきではありません。

プロジェクトはまず、再閉鎖が許可されるかどうか、どのような条件下で運転できるか、発電システムや公共施設の保護とどのように調整するかを決定する必要があります。

プロジェクトによっては、ブレーカーが落ちた後に別の制御ロジックが必要になる場合があります。

これは、最終的な関数セットが、使用可能なコントローラー機能の最大数ではなく、プロジェクトによって駆動される必要がある理由のもう 1 つの例です。

屋外環境は依然として重要

再生可能エネルギー プロジェクトは、電気機器にとって環境が最も容易な場所ではなく、エネルギー資源が最も強い場所に建設されることがよくあります。

太陽光発電所は、乾燥した、ほこりの多い地域、または高地に設置される場合があります。風力プロジェクトは、強風、低温、または沿岸環境にさらされる可能性があります。

したがって、屋外 VCB は実際の現場条件に応じて評価する必要があります。

絶縁レベル、沿面要件、最低温度と最高温度、高度、汚染および結露のリスクはすべて、最終製品の構成に影響を与える可能性があります。

これは、高地や寒冷気候での VCB の選択にも直接関係します。

プロジェクトは、再生可能エネルギーの用途と特殊環境の用途の両方になることができます。

設置と試運転は系統接続プロセスの一部です

ブレーカーを正しく選択した場合でも、正しく設置して作動させる必要があります。

現場での作業中、プロジェクトの要件に従って、機器の状態、一次接続、制御回路、ステータスフィードバック、および保護インターフェイスを検証する必要があります。

試運転の目的は、単にブレーカーが開閉できることを確認することだけではありません。

さらに重要な問題は、システム全体が正しく動作するかどうかです。

保護システムがトリップコマンドを発行すると、ブレーカーは応答しますか?

その後、コントローラーは正しいステータスを受信しますか?

ローカルとリモートの表示は一致していますか?

保護および制御機能は承認された設計と一致していますか?

これらのチェックにより、機器は個々の製品から、動作する送電網接続システムの一部に変わります。

DGG Power 35 kV 太陽光発電グリッド接続プロジェクトの経験

DGG パワーは、 サポートし 110 kV 変電所に関連付けられた 35 kV 太陽光発電グリッド接続フィーダを、新しい床置き型屋外高電圧サーキット ブレーカーと設置および試運転サポートを提供しました。

このタイプのプロジェクトでは、機器は個々の製品パラメータだけでは評価されません。

ブレーカーは既存の変電所システムに適合し、プロジェクトの保護および制御要件と調整し、運用前に正しく設置および検証される必要があります。

再生可能エネルギーの送電網接続は最終的にはエンジニアリング統合作業であるため、この種の現場での経験は貴重です。

製品の製造は納品プロセスの一部にすぎません。

機器の選択、技術的な確認、設置、試運転、およびプロジェクトの調整はすべて、最終結果に貢献します。

見積もりを依頼する前にどのような情報を提供する必要がありますか?

完全なパラメータがまだ利用できない場合は、単線図、保護スキーム、およびプロジェクトの技術仕様が有用な開始点となります。

再生可能エネルギー送電網接続プロジェクトに対する DGG 電力サポート

DGG Power は、変電所、配電システム、インフラストラクチャ、再生可能エネルギー プロジェクト向けに中電圧および高電圧の送配電機器を提供しています。

屋外 VCB アプリケーションの場合、DGG パワーは初期の技術段階から機器の納入までお客様をサポ​​ートできます。

プロジェクトの範囲に応じて、これにはブレーカーの選択、CT/PT の調整、コントローラーの構成、技術文書のレビュー、工場でのテスト、FAT サポート、設置および試運転の調整が含まれる場合があります。

目的は、単に正しい電圧がマークされたブレーカーに供給することではありません。

それは、以下の間の明確な関係を確立することです。

送電網の状態 → 保護要件 → ブレーカー構成 → 工場での検証 → 現場での試運転

再生可能エネルギー プロジェクトの場合、その完全な関係により、スイッチング デバイスが信頼性の高い送電網接続ソリューションの一部になります。

FAQ: 再生可能エネルギー送電網接続用の屋外 VCB

結論

再生可能エネルギー系統接続プロジェクト用の屋外真空遮断器を選択するには、電圧クラスを選択するだけでは不十分です。

ブレーカーは、実際の動作電流、短絡レベル、絶縁要件、保護方式、制御アーキテクチャ、およびサイト環境に適合する必要があります。

さらに重要なことは、VCB は完全な系統接続システムの一部として考慮されるべきであるということです。

実際の動作チェーンは次のとおりです。

測定→保護→ブレーカー動作→フィードバック→系統制御

電力会社、EPC 請負業者、再生可能エネルギー プロジェクト開発者にとって、設計と調達の段階でこの関係を正しく確立することで、その後の工場でのテスト、試運転、運用を大幅に簡素化できます。

太陽光発電、風力発電、または再生可能エネルギーのグリッド接続プロジェクト用に屋外真空サーキット ブレーカーを選択する場合は、システム電圧、定格電流、短絡レベル、保護方式、CT/PT 要件、通信ニーズ、および技術仕様を DGG Power に送信してください。私たちのチームは、適切なプロジェクト構成の評価をお手伝いします。