DTEK Netzwerk-Upgrade: Betrieb des Rockwill 10kV Smart Reclosers in einer -40°C extrem kalten Umgebung Fallstudie Ukraine

Als Benchmark für chinesische mittelspannungstechnische Verteilungsausrüstungen auf globaler Ebene hat Rockwill eine tiefgreifende Zusammenarbeit mit DTEK Kyiv Power Grid in der Ukraine eingegangen. Maßgeschneiderte Lösungen für draußen installierte Vakuumschaltanlagen wurden in großem Umfang eingesetzt, um bestehende Schwachstellen im lokalen 10 kV-Verteilnetz zu beseitigen und die Versorgungsreliabilität sowie die Automatisierung in der Region umfassend zu verbessern, um ein Vorzeigeprojekt zur Modernisierung des Verteilnetzes in Kiew zu schaffen.

01 Projektgrundlage: Kernschmerzpunkte des DTEK-Kiew-Verteilnetzes

Kiew, die Hauptstadt der Ukraine, verlässt sich auf 10 kV-Freileitungsverteilerleitungen, die von DTEK verwaltet werden, als zentrales Stromversorgungsgerüst, das städtische Gebiete, Vorortdörfer und öffentliche Lasten abdeckt. Die bestehende Ausrüstung hat eine lange Lebensdauer und einen niedrigen Automatisierungsgrad, mit drei Hauptschmerzpunkten:

• Häufige Störungen und instabile Stromversorgung: Extreme saisonale Temperaturschwankungen, Vereisung, Gewitter und harsches Wetter führen oft zu Kurzschlüssen und Erdfehlern an den 10 kV-Freileitungen. Konventionelle Schalter können den Strom nicht automatisch wiederherstellen, was manuelle Reparaturen erfordert, die zu lang andauernden Stromausfällen und Störungen im städtischen Stromverbrauch führen.
• Niedrige Wartungs- und Betriebswirksamkeit und hohe Verwaltungskosten: Streng verteilte 10 kV-Leitungen haben weit entfernte Außenstandorte. Aufgrund des Mangels an Fernüberwachung ist die Fehlersuche langsamer und die Kosten für manuelle Inspektionen hoch, wodurch intensive Wartungs- und Betriebsanforderungen nicht erfüllt werden können.
• Schwache Netzkapazität und begrenzte Modernisierungsmöglichkeiten: Wachsende städtische Stromlasten und die Integration verteilter Energien machen veraltete Schutzeinrichtungen anfällig für Störungen. Eine schnelle Fehlerisolierung und ein selbstheilendes Netz können nicht erreicht werden, was die Modernisierung eines intelligenten Verteilnetzes einschränkt.

Um DTEKs Ziele einer Modernisierung des 10 kV-Verteilnetzes, einer Reduzierung von Ausfällen und einer leistungsfähigen Wartung und Betreuung in Kiew zu erreichen, wählten die örtlichen Energiebehörden nach mehreren technischen Bewertungen Rockwill aus. Im Jahr 2021 wurden zunächst zwanzig Sätze draußen installierter Vakuumschaltanlagen eingesetzt, um die intelligente Transformation des Verteilnetzes in Kiew voranzutreiben.

02 Kernprodukte und maßgeschneiderte Lösungen

2.1 Hauptprodukteigenschaften

Die massenhaft eingesetzten Rockwill 10 kV-Pole-Mounted Outdoor-Vakuumschaltanlagen entsprechen vollständig den DTEK-Kiew-10 kV-Netzstandards und IEC 62271‑111, mit einer Spannungsfestigkeit von 42 kV bei einer Frequenz von 1 Minute und einem Blitzimpulsfestigkeitswert von 75 kV:

2.2 Maßgeschneidertes technisches Design für das Kiewer 10 kV-Netz & Klima

Optimierte Upgrades wurden auf der Grundlage der Lastcharakteristiken der Kiewer 10 kV-Leitungen, den Vorortbedingungen und dem kälteren Osteuropäischen Klima umgesetzt:

• Verbessertes Extremumwelt-Design: Hochspannungsaußendielektrika verwenden wetterfeste Silikonkautschukmaterialien mit starker Kältebeständigkeit und hydrophoben Anti-Verschmutzungs-Eigenschaften, die den Anforderungen von IEC 62271‑111 für den Betrieb in frostigen Kiewer Wintern im Vorortbereich entsprechen.
• Intelligentes Selbstheilungssystem: Eine intelligente Mess- und Steuerungseinheit, angepasst an das ukrainische 10 kV-Netz, überwacht in Echtzeit die Leitungsspannung und -stromstärke, unterscheidet präzise zwischen vorübergehenden und dauerhaften Störungen und stellt die Stromversorgung schnell wieder her sowie isoliert Störungen durch mehrstufige automatische Wiederverschlüsse, um die Ausfallzeiten erheblich zu verkürzen.

2.3 Vergleich der Kernvorteile: Konventioneller Pfahlschalter vs. Rockwill 10 kV Vakuumschaltmechanismus

03 Vollständige Prozessabwicklung: Von der Fabrikprüfung bis zur Inbetriebnahme in Kiew

3.1 Fabrikabnahmeprobe (FAT)

Alle 10 kV-Ausrüstungen für das Projekt in Kiew wurden vor der Auslieferung gemäß den IEC 62271-111- und IEC 60255-Normen einer strengen vollständigen Prüfung unterzogen:

• Isolationsfestigkeitsprüfung: 42 kV Netzfrequenz-Festigkeit (1 Min.) und 75 kV BIL Blitzimpulsfestigkeit, die die Isolierungssicherheitsanforderungen des ukrainischen 10 kV-Mittelspannungsnetzes vollständig erfüllen.
• Dynamische Wiederanschaltprüfungen: Simulierte Blitzeinschläge, Baumhindernisse, Kurzschlüsse und andere häufige Störungen an den 10 kV-Leitungen in Kiew; drei automatische Wiederanschaltvorgänge wurden präzise ohne Schwingungen mit stabilem Leistungsfaktor und Betriebsparametern durchgeführt.
• Schutzfunktionstests: Simulierte Phasen-Kurzschlüsse, Einphasen-Erdschläge, Stromrichtungsprobleme, Fehlerbehebung bei Einschaltvorgängen und andere Betriebsbedingungen, um die Zuverlässigkeit wichtiger Schutzfunktionen wie 79-Modus-Wiederanschaltung, Überstrom, Erdschluss, Richtungsschutz, Über/Unterspannung und Negativsequenz-Überstrom zu überprüfen. Millisekunden-genaue Fehlererkennung und zuverlässiges Handeln ohne Fehlfunktion oder Verweigerung gewährleisteten einen sicheren und stabilen Betrieb der Verteilungsleitungen.

• Umweltsimulationstests: Unter simulierten Kiewer Bedingungen mit niedriger Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (-40 °C, 95 % Feuchtigkeit) lief die Ausrüstung 72 Stunden lang ständig unter Volllast ohne Auffälligkeiten.

3.2 Verpackung & Logistik

Kernkomponenten der Elektroausrüstung wurden vakuumversiegelt, um sie gegen maritime Feuchtigkeit und extreme Temperaturschwankungen während des Landtransports in Osteuropa zu schützen. Die Geräte wurden in dicke vergasten Holzkisten und hochfeste Stoßdämpfermaterialien verpackt, um den Seetransport und den langen Landtransport in der Ukraine zu überstehen. Es wurden vollständige englischsprachige technische Handbücher, IEC-Zertifizierungen, Fabrikprüfungsberichte und Zollfreigabedokumente bereitgestellt, um den lokalen Importvorschriften zu entsprechen und eine effiziente Lieferung und Zollfreigabe des DTEK-Projekts zu gewährleisten.

3.3 Installation & Inbetriebnahme

Bevor die Inbetriebnahme erfolgte, bestanden die Geräte Typprüfungen und Zertifizierungen in ukrainischen nationalen Energielaboratorien (z.B. DTRC), um den lokalen Netzanforderungen zu entsprechen.

• Rockwill entsandte bilingualen fachkundigen Technikerteams nach Kiew, um den DTEK vollständige lokalisierte technische Dienstleistungen zu bieten.
• Es wurde vor Ort Anleitung für den Bau der Fundamente der 10 kV-Poleinrichtungen und die Erdungssystemanordnung gegeben, um die langfristige Betriebssicherheit im Freien zu gewährleisten.
• Die Herstellung von Hochspannungskabelenden, die Isolationsprüfung und die Montage und Fixierung der Ausrüstung wurden gemäß den ukrainischen Energiebauvorschriften durchgeführt.
• Lokale Schutzeinstellungen wurden konfiguriert und die Systemverknüpfungsinbetriebnahme basierend auf den Lastfluktuationseigenschaften des DTEK-Kiew-10 kV-Netzes durchgeführt.
• Praktische Schulungen und tägliche Anweisungen zur Fehlerbehebung für DTEK-lokales O&M-Personal wurden durchgeführt, wobei vollständige englischsprachige technische Dokumente für unabhängige Nachprojektwartung bereitgestellt wurden.

04 Projektergebnisse: Datengetriebener Mehrwert & hohe Anerkennung

4.1 Schlüsselbetriebsdaten

Felddaten aus dem DTEK-Kiew-Verteilungsnetz-O&M-Plattform (2021):

• Signifikante Verbesserung der Versorgungsreliabilität: Die Wiederherstellungszeit von vorübergehenden Fehlern in renovierten 10 kV-Leitungen in Kiew wurde von 4 Stunden auf ≤60 s verkürzt, wobei schnelle Isolation dauerhafter Fehler möglich war. Die jährliche Durchschnittsausfallzeit für Benutzer in renovierten Abschnitten sank um 60 %-85 %.
• Optimierung der Spannungsqualität und Netzverluste: Stabilisierung der Endspannung der 10 kV-Leitungen, Dämpfung von Lastfluktuationen und Reduzierung der Verteilungsleitungsverluste in ländlichen Gebieten.
• Verbesserung der Wartungseffizienz: Monatliche manuelle Inspektionen der 10 kV-Leitungen in ländlichen Gebieten in Kiew sanken von 10 auf 3 durch Fernwartungsplattformen, was die Gesamtwartungskosten gegenüber herkömmlichen Schaltgeräten um etwa 70 % senkte und den Druck der ortsfremden Wartung erheblich verringerte.
• Stabile Anpassungsfähigkeit an extreme Bedingungen: Die Ausrüstung arbeitete präzise und stabil unter den harten Wetterbedingungen in Kiew, einschließlich schwerer Winterkälte, Sommerhitze, Gewitter und starken Winden, was die ausgezeichnete Wetterbeständigkeit im Freien bestätigte.

• Im DTEK-Kiew-Netzaufbauprojekt 2021 zeichneten sich Rockwill-Produkte durch überlegene integrale Funktionen und schnellere fernmündliche Reaktionen aus, die mit DTEK-spezifischen Protokollen kompatibel waren. 7×24-Stunden-fernwartungsleistungen reduzierten die langfristigen Wartungskosten erheblich im Vergleich zu herkömmlichen Alternativen, mit höherer Gesamtkosteneffizienz und Stabilität.

Feedback vom DTEK Kyiv Distribution O&M-Department: Die Rockwill-Außenluft-Vakuumschaltanlagen passen sich gut an die harten lokalen Betriebsbedingungen an, mit schneller Fehlerreaktion und stabiler Leistung. Sie verkürzen effektiv Ausfallzeiten, senken Wartungskosten und bieten effiziente Vollzyklusdienstleistungen, was den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Verteilnetzes von Kiew stark unterstützt.

05 Projektwert & industrielle Bedeutung

Dieses Projekt stärkte die Fehlerselbstheilungsfähigkeit des DTEK-Kiew-10 kV-Verteilnetzes erheblich, sicherte die Stromversorgung der Hauptstadt und förderte die Transformation von traditionellen auf intelligente selbstheilende Verteilnetze, reduzierte Netzverluste und verbesserte die Effizienz des Netzbetriebs. Als replizierbares Referenzprojekt für die Modernisierung städtischer Verteilnetze in der Ukraine und Osteuropa bestätigte es die zuverlässige Leistung von Rockwill-10 kV-Geräten unter extremen osteuropäischen Bedingungen, festigte die globalen Expansionsvorteile der Marke, vertiefte die chinesisch-ausländische Energiekooperation und förderte die intelligente Modernisierung der osteuropäischen Stromverteilausrüstung.

Die Verwendung von Vakuum-Bogenlöschtechnologie anstelle von herkömmlicher SF₆-Ausrüstung im DTEK-Kiew-Projekt von 2021 führt während des Betriebs zu keiner direkten Treibhausgasemission (GWP = 0). Im Vergleich zu herkömmlichen SF₆-Schaltanlagen werden geschätzte 12.000 kg CO₂e-Emissionen über einen Lebenszyklus von 25 Jahren (bei einem jährlichen Leckagegrad von 0,5 % bis 1 %) eingespart, wodurch es ein frühes Vorbild für den Übergang zu niederem Kohlenstoffgehalt in der Ukraine ist und den EU-Richtlinien für SF₆-freie Ausrüstung entspricht.

06 Vollzyklus-Betriebs- und Verwaltungsdienstleistungen

Rockwill bietet ein-stop lokalisierte vollzyklus-O&M-Unterstützung in Osteuropa für das Modernisierungsprojekt des DTEK-Kiew-10 kV-Netzes.

Durch die 7x24-Stunden-Fernüberwachung wird die Echtzeitdatenerfassung der Ausrüstung und die frühzeitige Erkennung von Gefahren ermöglicht. Angepasste Wartungspläne werden für lokale Umgebungen mit niedrigen Temperaturen, Eisbildung, hoher Luftfeuchtigkeit und staubigen Bedingungen erstellt.

Ein mehrstufiges Servicenetzwerk, das regionale Ersatzteillager in Osteuropa und fernen technischen Support aus dem chinesischen Hauptsitz kombiniert, gewährleistet eine langfristig wartungsfreie stabile Betriebsfähigkeit der Außenluft-Vakuumschaltanlagen und schützt das Verteilnetz von Kiew.

Für Projektdetails oder angepasste Auslandsautomatisierungslösungen für Verteilnetze kontaktieren Sie bitte Rockwill. Wir bieten professionelle und effiziente Dienstleistungen zur Förderung einer hochwertigen globalen Energiestwicklung.

Experten-Q&A-Zusammenfassung

F: Welche wesentlichen technologischen Durchbrüche brachten die 10 kV-Wiederschließer von Rockwill bei der Netzmodernisierung von DTEK Kiew in harschen Umgebungen im Jahr 2021?

A: Unsere 10 kV-Wiederschließer erreichten 2021 eine stabile Betriebsfähigkeit bei -40 °C Ultraniedrigtemperaturen, unterstützen nativ das IEC 60870‑5‑104-Protokoll für direkte SCADA-Integration. Die langfristigen O&M-Kosten sind 40 % geringer als bei vergleichbaren internationalen Marken.

F: Welchen langfristigen ESG-Wert brachte das Projekt 2021?

A: Jeder Wiederschließer verwendet kein Schwefelhexafluorid (SF₆), was 12.000 kg CO₂-äquivalente Emissionen über 25 Jahre reduziert und die Grundlage für den nachfolgenden grünen Energietransfer in der Ukraine legt.