6 redenen waarom smart grids een groene en veiligere RMU nodig hebben

Door: Redactie - 28 september 2022 |

Alle industrietakken wereldwijd versnellen hun initiatieven om te decarboniseren. Gebouwen en fabrieken werken steeds vaker elektrisch door de verwarming en processen op basis van fossiele brandstoffen te vervangen. Naarmate meer hernieuwbare energie geleidelijk aan het elektriciteitsnet wordt toegevoegd, moet de grid zelf stappen ondernemen om koolstofarm te worden. Het broeikasgas SF6 heeft momenteel een unieke gebruiksvrijstelling voor het isoleren van elektrische distributieapparatuur met middenspanning (MS), waaronder RMU. Toch is het mogelijk dat SF6 in de komende jaren wordt verboden.

Gelukkig bieden baanbrekende innovaties een toekomstbestendig, groener RMU-alternatief met een vergelijkbare voetafdruk en werking. Dit terwijl ze nog steeds een hoge mechanische duurzaamheid, functionele flexibiliteit en veilige verbinding garanderen. Maar hoe zit het met deze behoefte in de energie-industrie? Rob de Jongh, Offer Manager MS, geeft antwoord op veelgestelde vragen.

1. Waarom zou je SF6 gassen vervangen?

Sinds de jaren zestig wordt SF6 gebruikt voor de isolatie van elektrische hoog- en middenspanningsapparatuur, maar het wordt ook erkend als een broeikasgas dat 23.500 keer krachtiger is dan CO2. Daarom nemen veel landen en gebieden maatregelen om het gebruik ervan te beperken, of zij overwegen dit te doen. De EU-Commissie heeft onlangs haar nieuwe beleidsvoorstel omtrent gefluoreerde broeikasgassen zoals SF6 aangekondigd. Daarin wordt een specifiek tijdschema voor de geleidelijke eliminatie ervan vastgesteld. Het aftellen is al begonnen.

Ik raad ten zeerste aan om nu met de overgang te beginnen en de grid operations toekomstbestendig te maken.

2. Waarom verder innoveren dan F-gassen?

Verschillende gefluoreerde gassen zijn recentelijk bestudeerd om SF6 mogelijk te kunnen vervangen. Elk van deze gassen heeft echter nadelen, zoals zorgen over de giftigheid, de terugwinning en recycling aan het einde van de levensduur, of een lage stroomonderbrekingscapaciteit.

Isoleren met zuivere lucht is daarentegen het optimale alternatief. Zuivere lucht – die onder druk is gezet en is gefilterd om vocht en onzuiverheden te verwijderen – is veilig in gebruik en kan aan het einde van de levensduur van de RMU worden vrijgegeven. De juiste druk, testen en monitoring kunnen worden gebruikt met dezelfde footprint en net zo’n lage lekkage als SF6 applicaties.

3. Wat maakt dat vacuümonderbreken met SF6-vrij gas zo gemakkelijk is?

Voortbouwend op een innovatieve ontwerpbenadering, combineert Shunt Vacuum Interruption (SVI)TM de vacuümonderbreker met een scheider om het aantal componenten te verminderen, waardoor de vertrouwde 3-standenschakelaarbediening mogelijk wordt. Deze configuratie beschikt over gespecialiseerde ontwerpelementen die voldoen aan de capaciteits- en duurzaamheidseisen binnen de exacte afmetingen van een SF6-lastschakelaar. Zo wordt een overgang naar groenere energiesystemen mogelijk, terwijl alle voordelen van de vroegere technologie worden behouden, zoals de volledige beschikbaarheid van functionele eenheden, inclusief lastschakelaar-zekeringcombinaties, en de compacte afmetingen en bediening.

4. Wat maakt een RMU klaar voor smart grids?

Iedere dag worden er gedistribueerde energiebronnen aan de grid toegevoegd. Dit vereist frequentere herconfiguratie van de ring, vermogens- en spanningsmanagement, bediening op afstand en een zeer betrouwbare werking.

Het nieuwe RMU-ontwerp zorgt voor een zeer hoge mechanische duurzaamheid, al meer dan 40 jaar en op 10.000 operaties, met geschikte materialen. Composietmaterialen en een volledige afdichting van de externe omgeving bieden extra bescherming tegen vocht, zout water en andere zware omstandigheden.

Flexibele beveiligings-, besturings- en bewakingsfuncties zijn eveneens essentieel. Nieuwe RMU-technologie maakt het mogelijk om de schakelaar, zekering, vermogensschakelaar en meting vrij te combineren. Verder integreert de 0,5%-nauwkeurige spanningsmeting met een terminal unit op afstand (RTU) om netspanningsbeheer en belastingsbewaking aan te sturen.

5. Helpt de technologie achter RMU’s om bedrijfskosten te verminderen?

Ja, omdat het van nature digitaal is. Uitgerust met sensoren die gegevens aan een geïntegreerde RTU doorgeven, analyseren geavanceerde algoritmen verschillende condities, waaronder elektrische verbindingstemperatuur, vochtigheid, overstroming, en meer. Dit ondersteunt condition-based voorspellend onderhoud en asset management.

Het systeem bewaakt continu de deelontladingen en houdt temperaturen bij om potentiële isolatie- of aansluitingsrisico’s te detecteren. Fouten worden nu snel geïdentificeerd, geïsoleerd en aangepakt voordat een storing of brand optreedt. Het hele platform kan optioneel worden aangesloten op de cloud om de operationele veiligheid, betrouwbaarheid en kostenbesparingen verder te verbeteren.

6. Vereist meer grid-connectiviteit ook meer cybersecurity?

Ja, de digitalisering van het elektriciteitsnet leidt tot nieuwe kwetsbaarheden en verhoogde cyberdreigingen. Het is noodzakelijk om cybersecurity in overweging te nemen bij het kiezen van een RMU en alle andere aangesloten netwerkapparatuur.

Cybersecurity moet end-to-end worden aangepakt, van aangesloten apparaten (zoals een RMU) via netwerken tot alle aangesloten oplossingen en diensten, of deze nu lokaal of in de cloud zijn. Daarom volgt Schneider Electric development lifecycle-praktijken die voldoen aan wereldwijde normen (bijv. IEC 62443), en worden hun oplossingen ondersteund door diensten die zijn gericht op het voldoen aan de cybersecurity doelstellingen van de klant.

Zoals onlangs opgemerkt door Frederic Godemel, Executive Vice President van Power Systems and Services bij Schneider Electric: “Als je bedenkt dat schakelapparatuur een levensduur van 30-40 jaar heeft, hebben nutsbedrijven een tijdsbestek van één generatie om actie te ondernemen en het risico van extra uitstoot van broeikasgassen te vermijden.” Nieuwe RMU-technologie maakt milieuvriendelijkere grids mogelijk die toekomstbestendig zijn tegen ontwikkelende regelgeving. Tegelijkertijd biedt het, vandaag én morgen, de noodzakelijke robuuste en veilige verbinding om de uptime te verhogen en de operationele kosten te beheersen.