جدول المحتويات
- مقدمة
- ما هو محطة فرعية 220 كيلو فولت؟
- الوظائف الرئيسية لمحطة فرعية 220 كيلو فولت
- المكونات الرئيسية لمحطة فرعية 220 كيلو فولت
- 1. محولات الطاقة
- 2. قواطع الدائرة
- 3. العوامل (مفاتيح فصل)
- 4. المحولات الحالية (CTS)
- 5. محولات الجهد / CVTS
- 6. البرق الموقوف
- 7. نظام بسبار
- 8. لوحات التحكم والترحيل
- 9. نظام التأريض
- 10. نظام SCADA
- 11. بنك البطارية والشاحن
- أنواع الفرعية 220 كيلو فولت
- 1. AIS (محطة فرعية معزولة بالهواء)
- 2. نظم المعلومات الجغرافية (محطة فرعية مزدوجة الغاز)
- 3. المحطة الفرعية الهجينة
- تخطيط محطة فرعية 220 كيلو فولت
- تطبيقات بمحطة فرعية 220 كيلو فولت
- اعتبارات التصميم
- مزايا محطات فرعية 220 كيلو فولت
- التحديات
- خاتمة
مقدمة
أ220 كيلو فولت المحطات الفرعيةهو منشأة كهربائية عالية الجهد تلعب دورًا مهمًا في أنظمة نقل الطاقة الإقليمية.
مع توسيع البلدان ببنيتها التحتية للسلطة لتلبية النمو الصناعي ، والتحضر ، وتكامل الطاقة المتجددة ، يتم نشر 220 كيلو فولت المحطات الفرعية بشكل متزايد في الشبكات الوطنية والممرات الصناعية والترابط بين الإقليميين.
ما هو محطة فرعية 220 كيلو فولت؟
أ1220 كيلوفولت (KV) محطة فرعيةيعمل في جهد اسمي يبلغ 220،000 فولت وهو عادة جزء من شبكة نقل الجهد العالي.
هذه المحطات الفرعية مصممة بشكل عام ل:
- قم بتوصيل محطات توليد الطاقة إلى شبكات النقل
- مناطق الشبكة الإقليمية
- توفير المستهلكين ذوي التحميل العالي مثل الصناعات الثقيلة أو مراكز البيانات
- احصل على الطاقة بالجملة للتوزيع على المحطات الفرعية الأصغر
الوظائف الرئيسية لمحطة فرعية 220 كيلو فولت
- تحول الجهد: تصعد أو تنحى الجهد بين مستويات الشبكة المختلفة.
- التحكم في تدفق الطاقة: توجيه الكهرباء إلى المغذيات والمناطق المرغوبة.
- حماية النظام: عزل الدوائر المعيبة لمنع انقطاع التيار المتتالي.
- توازن الشبكة: إدارة مشاركة التحميل بين الشبكات المتوازية.
- المراقبة والأتمتة: استخدم SCADA و IDS للتشخيصات والسيطرة في الوقت الفعلي.
المكونات الرئيسية لمحطة فرعية 220 كيلو فولت
يشتمل محطة فرعية 220 كيلو فولت على مجموعة متنوعة من المعدات عالية الجهد وأنظمة الدعم.
1.محولات الطاقة
- تصنيف الجهد: 220/132 كيلو فولت ، 220/66 كيلو فولت ، 220/33 كيلو فولت
- السعة: 100 mVa إلى 315 mVa
- التبريد: Onan / Onaf (الهواء الطبيعي النفط الطبيعي / الزيت المجبر)
- قد تشمل تغيير الصنبور على التحميل (OLTC)
2.قواطع الدائرة
- النوع: SF₆ معزول الغاز أو الفراغ (لأجزاء الجهد السفلى)
- الوظيفة: مقاطعة التيارات الصدع خلال الظروف غير الطبيعية
- مثبتة على المغذيات الواردة/الصادرة وخلجان المحولات
3.عزلات (مفاتيح قطع الاتصال)
- تستخدم لعزل الحمل من المعدات
- متوفر في تصميم واحد أو مزدوج
- قد يشمل مفتاح الأرض للسلامة أثناء الصيانة
4.المحولات الحالية (CTS)
- Function: Provide scaled-down current signals for metering and protection
- النسبة النموذجية: 1200/1A ، 1500/1A
5.محولات الجهد / CVTS
- تنحى عن الجهد العالي للمرحلات الواقية والمترات
- يمكن أيضًا أن تكون بمثابة أجهزة اقتران إشارة الناقل في أنظمة الاتصالات
6.آراء البرق
- حماية المعدات من ضربات البرق وتبديل العواصف
- مثبتة في إدخالات الخطوط القريبة من المحولات
7.نظام BUSBAR
- الأنواع: حافلة واحدة ، حافلة مزدوجة ، حافلة رئيسية ونقل
- يجري القوة بين المكونات داخل المحطة الفرعية
- المادة: النحاس أو الألومنيوم ، في كثير من الأحيان أنبوبي أو قائم على الموصل
8.لوحات التحكم والترحيل
- المرحلات الرقمية للمنزل ، وحدات المدونة ، والمترات ، و SCADA I/O
- تقع في غرفة التحكم الفرعية أو مباني التحكم المسبقة
9.نظام التأريض
- يضمن سلامة الموظفين وحماية المعدات
- يتبع تصميم الشبكة IEEE 80 أو معايير مكافئة
- يشمل حصيرة الأرض والقضبان والموصلات والحفر
10.نظام SCADA
- نظام التحكم الإشرافي واكتساب البيانات للمراقبة عن بُعد
- واجهات مع جميع أجهزة الحماية الرقمية (IEDS)
- يتيح الكشف عن الأعطال في الوقت الفعلي وتحليل التحميل والتحكم عن بعد
11.بنك البطاريات والشاحن
- يوفر قوة دون انقطاع لأنظمة الحماية والتحكم
- يستمر النسخ الاحتياطي عادة 2-6 ساعات حسب الحمل
- عادة 220 فولت DC أو 110 فولت DC
أنواع الفرعية 220 كيلو فولت
1.AIS (محطة فرعية معزولة بالهواء)
- يتم تثبيت المعدات في الهواء الطلق والهواء هو وسيط العزل الأساسي
- أسهل في فحص وصيانة
- يتطلب مساحة أكبر ويعرضة للتلوث والطقس
2.نظم المعلومات الجغرافية (المحطة الفرعية المعزولة للغاز)
- Equipment is housed in metal-enclosed SF₆ gas compartments
- مدمجة ، منخفضة الصيانة ، مناسبة للبيئات الحضرية أو القاسية
- ارتفاع تكلفة مقدمة ولكن أقل نفقات التشغيل طويلة الأجل
3.المحطة الفرعية الهجينة
- يجمع بين ميزات AIS و GIS
- يحسن المساحة والتكلفة
- غالبًا ما تستخدم في الترقيات الجزئية أو الجزئية
تخطيط محطة فرعية 220 كيلو فولت
يتضمن التصميم النموذجي:
- 2 أو أكثر من الخطوط الواردة (220 كيلو فولت مغذي)
- 2-4 محولات الطاقة (220/132 أو 220/66 كيلو فولت)
- المغذيات الصادرة المتعددة إلى المحطات الفرعية الجهد المنخفض
- مرتبة بوسارات في حافلة مزدوجة أو مخططات الكسارة والنصف
- خلجان المحولات وخلجان الخط
- بناء غرفة التحكم مع SCADA والبطارية الاحتياطية
تطبيقات بمحطة فرعية 220 كيلو فولت
220 كيلو فولت المحطات الفرعية تستخدم على نطاق واسع في:
- نقل الطاقة بين الولايات أو بين الإقليميين
- إخلاء الطاقة بالجملة من النباتات المائية أو الحرارية أو الشمسية
- ربط الشبكة بين مناطق الإرسال
- تشغيل المجموعات الصناعية أو المناطق الاقتصادية
- تكامل الجهد العالي لمحطات الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية ، الرياح)
- اتصال الشبكة عبر الحدود
اعتبارات التصميم
عند تصميم محطة فرعية 220 كيلو فولت ، ينظر المهندسون في:
- المتوقع المتوقع في الحمل ومستويات الصدع
- الظروف الجغرافية والبيئية
- توفر الأراضي (AIS مقابل GIS)
- إمكانيات التوسع في المستقبل
- السلامة وسهولة الوصول
- الأمن السيبراني في المحطات الفرعية المتصلة بـ SCADA
مزايا محطات فرعية 220 كيلو فولت
- انتقال مسافة طويلة فعالة
- انخفاض خسائر الطاقة مقارنة مع الفولتية المنخفضة
- سعة حمولة عالية للشبكات الصناعية والشبكات
- تعزيز استقرار الشبكة مع مخططات الحماية المناسبة
- جاهزة للتكامل لمنصات الشبكة الذكية وأتمتة
التحديات
- ارتفاع تكاليف التثبيت وتكاليف المعدات
- الحاجة إلى القوى العاملة الماهرة ومعايير التكليف الصارمة
- الإدارة البيئية (احتواء النفط ، معالجة SF₆)
- تعقيد الصيانة في تكوينات متعددة
خاتمة
محطة فرعية 220 كيلو فولت هي حجر الزاوية في البنية التحتية للطاقة الحديثة ، مما يوفر انتقالًا فعالًا وحماية وتنظيم الطاقة عالية الجهد.
مع صعود الشبكات الذكية والطلب على تكامل الطاقة النظيفة ، المستقبل 220 كيلو فولتالمحطات الفرعيةسوف تتميز بشكل متزايد بمراقبة رقمية ، وتصميم نظم المعلومات الجغرافية ، والتشغيل عن بُعد ، والصيانة التنبؤية التي تعمل الذكاء الاصطناعي-مما يجعلها أكثر ذكاءً وأكثر أمانًا وأكثر موثوقية من أي وقت مضى.
