تلعب المحطة الفرعية بقدرة 400 كيلو فولت دورًا محوريًا في نقل الكهرباء ذات الجهد العالي عبر مسافات كبيرة.
فهم المفهوم الأساسي
أمحطة فرعية 400 ك.فيعمل بجهد اسمي يبلغ 400000 فولت ويعمل كواجهة بين مصادر التوليد - مثل محطات الطاقة الحرارية أو النووية أو الكهرومائية أو المتجددة - وشبكات التوزيع ذات الجهد المنخفض.
- زيادة الجهد أو خفضه باستخدام محولات الطاقة الكبيرة
- العزل والحماية من خلال قواطع الدائرة والمفاصل
- المراقبة والتحكم عبر أنظمة SCADA والحماية المتقدمة
- ضمان اكتشاف الأخطاء وتقليل وقت التوقف عن العمل
من خلال التنحي عن جهود التوليد أو زيادة النقل، تساعد المحطة الفرعية على تقليل خسائر النقل وتدعم استقرار الشبكة.
تطبيقات المحطات الفرعية 400 كيلو فولت
يتم نشر هذه المحطات الفرعية ذات الجهد العالي في مجموعة متنوعة من السيناريوهات الإستراتيجية، بما في ذلك:
- شبكات نقل الطاقة الوطنية والإقليمية
- نقاط ربط الشبكةبين المرافق أو البلدان المختلفة
- مراكز الطاقة المتجددةمثل مزارع الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح واسعة النطاق
- التجمعات الصناعيةتتطلب إمدادات كبيرة من الطاقة
- المحطات الفرعية الحضريةللمدن الكبرى أو المراكز السكانية الكثيفة
اتجاهات السوق وسياق الصناعة
ومع توقع زيادة الاستهلاك العالمي للطاقة بشكل مطرد، فإن الطلب على البنية التحتية القوية للنقل مثل المحطات الفرعية بقدرة 400 كيلو فولت يتزايد. وكالة الطاقة الدولية (IEA)ومن المتوقع أن يتجاوز الاستثمار في أنظمة النقل 300 مليار دولار سنويا حتى عام 2030. ومن ناحية أخرى، تعمل الاقتصادات الناشئة بسرعة على ترقية قدرات شبكاتها لدمج الطاقة المتجددة والحد من الاعتماد على الوقود الأحفوري.
ويكيبيدياوآخرونآي إي إي إكسبلورتسلط المقالات الضوء على الحاجة المتزايدة للمحطات الفرعية الذكية والأتمتة والتوائم الرقمية في البيئات عالية الجهد. ايه بي بي,سيمنز للطاقةوآخرونشنايدر إلكتريكتستثمر بكثافة في الابتكارات المتعلقة بالحماية الرقمية، وGIS (المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز)، ومراقبة الحالة.
المواصفات الفنية (نموذجية)
| المعلمات | قيمة |
|---|---|
| الجهد الاسمي | 400 كيلو فولت |
| التردد الاسمي | 50/60 هرتز |
| تكوين النظام | بسبار مزدوج / بسبار واحد |
| قدرة المحولات | ما يصل إلى 1000 ميجا فولت أمبير |
| نوع بسبار | AIS (معزول بالهواء) أو GIS |
| مستوى العزلة | 1050 كيلو فولت BIL (مستوى النبض الأساسي) |
| نظام التحكم | SCADA + مرحلات الحماية |
| أنواع المفاتيح الكهربائية | قواطع دوائر، عوازل |
كيف يختلف عن المحطات الفرعية ذات الجهد المنخفض
بالمقارنة مع المحطات الفرعية 132 كيلو فولت أو 220 كيلو فولت، فإن تركيب 400 كيلو فولت:
- يتطلب المزيدعزل قويوآخرونخلوصات أكبربسبب ارتفاع الفولتية
- الاستخداماتمحولات أكبر وأكثر تكلفةوالمفاتيح الكهربائية
- لديهبروتوكولات سلامة أكثر صرامةومعقدةتنسيق الحماية
- عادة ما يكون جزءًا مننقل الطاقة بالجملة، وليس التوزيع
- يحتاج إلى تقدمأنظمة المراقبة والتحكمبسبب حجم الطاقة التي يتم التعامل معها
دليل الشراء: ما يجب مراعاته
عند التخطيط أو شراء محطة فرعية بقدرة 400 كيلو فولت، يجب مراعاة ما يلي:
- نطاق المشروع: هل هو للربط البيني أم النقل أم التوزيع بالجملة؟
- توافر المساحة: اختر بين AIS (متطلب مكانيًا) أو GIS (مدمج ولكنه مكلف)
- الظروف البيئية: الرطوبة والارتفاع والنشاط الزلزالي يمكن أن تؤثر على التصميم
- التنبؤ بالحمل: يجب أن تسمح قدرة المحولات بالنمو المستقبلي
- دعم البائعين: التأكد من توفير مصنعي المعدات الأصلية للخدمة وقطع الغيار على المدى الطويل
نصيحة: اختر دائمًا المعدات المتوافقة معإيك 60076,إيي سي 37وغيرها من المعايير العالمية.
السلطات المذكورة
- IEEE: العديد من المستندات التقنية حول تشغيل المفاتيح الكهربائية والمحولات ذات الجهد العالي
- ويكيبيديا:محطة فرعية كهربائية
- كتالوجات ABB وسيمنز: مصادر موثوقة لمراجع تصميم المحطات الفرعية
- IEEMA: رؤى السوق وإرشادات التصميم للشبكات الهندية والعالمية
الأسئلة الإضافية (الأسئلة الشائعة)
يعتمد الحجم على التخطيط (AIS مقابل GIS).
من الهندسة إلى التشغيل، يمكن أن يستغرق الأمر من 18 إلى 36 شهرًا اعتمادًا على الحجم والموافقات التنظيمية والتكنولوجيا المستخدمة.
نعم، إنها مثالية لتجميع الطاقة من مزارع الرياح أو الطاقة الشمسية الكبيرة وحقنها في البيئةدليل الشبكةبكفاءة.
وفي الختام، تظل المحطة الفرعية بقدرة 400 كيلو فولت حجر الزاوية في أي نظام نقل كهربائي حديث. دليل التوزيعجعلها لا غنى عنها للشبكات الجاهزة للمستقبل.
