Sottostazioni, ecco la tecnologia che salvaguarda l’energia nelle città

Per ridurre le perdite, l’energia elettrica viene trasmessa variando la tensione più volte nel suo tragitto dall’impianto di generazione al consumatore. Ciò avviene presso le sottostazioni, dove le caratteristiche dell’energia vengono adeguate alle esigenze del sistema e dove si realizza l’interconnessione tra i componenti della rete. Due sono le tipologie di sottostazione: di trasmissione (per tensioni da 170 kV a 800 kV) e di distribuzione (per tensioni inferiori a170 kV), presso le quali si realizza anche l’alimentazione delle reti di media e bassa tensione che raggiungono i consumatori finali.

Dimensioni, velocità e automazione delle sottostazioni sono stati oggetto di studio di ABB per decenni. Il primo passo di ABB verso la riduzione dell’ingombro delle sottostazioni è stato il lancio dell’interruttore isolato in gas (GIS) nel 1965. La nuova tecnologia consentiva l’installazione di una sottostazione indoor con una riduzione dell’area necessaria fino al 70 per cento rispetto agli interruttori convenzionali isolati in aria (AIS), che all’epoca coprivano un’area pari a quella di un campo di calcio.

Nel 2001 ABB ha combinato GIS e AIS in una tecnologia ibrida PASS (Plug and Switch System), che non solo riduce drasticamente lo spazio necessario (meno del 50% rispetto ad una sottostazione tradizionale AIS, l’equivalente di una piscina olimpionica) ma elimina anche la necessità di installare la sottostazione in un ambiente protetto.

Il PASS di ABB è oggi l‘interruttore ibrido più installato al mondo, che protegge le reti in condizioni climatiche particolarmente avverse e che offre un ampio spettro di applicazioni possibili. Il suo design modulare, che comprende le diverse apparecchiature di una baia di sottostazione in alta tensione in un unico modulo, consente soluzioni altamente personalizzabili e tempi di realizzazione ridotti: montaggio e messa in servizio vengono effettuati in meno di 24 ore lavorative.

Come una sottostazione rende più sicuro l’approvvigionamento energetico nelle città

ABB è leader mondiale nella fornitura di sottostazioni chiavi in mano isolate in gas, in aria e ibride, con livelli di tensione fino a 1,100 kV. Queste sottostazioni consentono una trasmissione efficiente e affidabile e riducono l’impatto ambientale della distribuzione per le utility, le industrie e i clienti commerciali, così come i settori del trasporto ferroviario, urbano e delle energie rinnovabili.

Nel 2012, l’uragano Sandy ha generato violente piogge altamente saline che scagliandosi su Manhattan hanno provocato diffusi blackout. Per questo è stato recentemente installato il PASS 420kV di ABB presso una delle più grandi sottostazioni elettriche degli Stati Uniti che fornisce energia a centinaia di migliaia di clienti della zona sud di Manhattan. Questa soluzione è stata scelta a salvaguardia dell’infrastruttura elettrica e nella protezione delle sottostazioni attraverso il rafforzamento dei muri perimetrali, delle porte e dei muri di contenimento dell’acqua.

Un nuovo elemento rialzato che include l’interruttore ibrido PASS modulare a 420 kilovolt è stato installato oltre 10 metri al di sopra del livello originale della sottostazione per evitare le super tempeste.  Queste misure di protezione dalle tempeste e la capacità di recupero della rete miglioreranno l’affidabilità della fornitura mitigando i blackout.

La tecnologia della sottostazione dalla trasportabilità alla digitalizzazione

L’importante fattore della trasportabilità, che consente al PASS 420 kV di essere un “Plug And Switch System”, è consentito da un sistema brevettato di rotazione degli isolatori. Ruotando i rispettivi supporti, è possibile abbassare i passanti del PASS 420 kV riducendo le dimensioni del modulo in modo da farlo rientrare nei container senza smontare alcuna parte attiva. La riduzione degli ingombri è di oltre il 50%.

Nell’ultimo decennio ABB si è concentrata maggiormente sull’aspetto digitale, cercando ed ottimizzazione di soluzioni che siano in grado di fornire sistemi di monitoraggio, protezione e controllo. Grazie al protocollo di comunicazione in accordo alla IEC 61850, il PASS è perfettamente integrabile con i sistemi di smart grid.