11kV компактни подстанции

Въведение

Безмилостното търсене на надеждно електроенергия в нашия все по -урбанизиран и индустриализиран свят налага ефективни и стабилни мрежи за разпределение на електроенергията. 11kV компактни подстанции (CSS), известен също като пакетирани подстанции (PSS) или единизирани подстанции (USS).

Тези инженерни сглобки представляват значителна еволюция в дизайна на подстанцията, интегрирайки ключовите компоненти в един, изпитан от тип, фабрично изградено устройство.

Какво е компактна подстанция (CSS)?

Компактната подстанция по същество е самостоятелен електрически подстанция, сглобяване и тествано във фабрична среда, преди да бъде транспортиран до мястото за монтаж.

Конкретно за11kV компактна подстанция, the primary function is to receive electrical power at the 11kV medium voltage (MV) level, transform it down to a usable low voltage (LV) – commonly 400V, 415V, or similar three-phase voltages (like the 380V/220V system often derived downstream in Taiwan, though 415V/240V is a common direct LV output globally) – and distribute this LV power through integrated Интеграция в рамките на единица, компактна и затворена единица.

Тази смяна на философията на дизайна предлага множество предимства, премествайки голяма част от сложната работа и тестовата работа от полето в контролирана фабрична среда, като значително влияе върху сроковете на проекта и осигуряването на качество.

Основни компоненти на 11kV компактна подстанция

Докато дизайните варират между производителите (като ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton и многобройни регионални играчи), типичният 11kV CSS включва три основни функционални отделения, разположени в споделено заграждение:

1. Средно напрежение (MV) отделение за превключване (11kV страна):Този раздел се помещава оборудването за свързване към входящото захранване с 11 kV и осигуряване на превключване и защита.
   • Основно устройство на пръстена (RMU):Много често срещан избор, особено за разпределителните мрежи.
   • MV панели за превключване:В някои по -големи CSS или специфични дизайни на приложения могат да се използват самостоятелни панели на MV Switchgear с прекъсвачи (вакуум или SF6), предлагащи по -високи възможности, но потенциално увеличават отпечатъка.
   • Защита:Защитата на прекомерния ток и разлома на Земята се осигурява или от предпазители (често комбинирани с превключватели на прекъсване на товара), или от релета, работещи с MV прекъсвачи.
2. Трансформаторно отделение:В това се помещава силовият трансформатор, отговорен за слизането на напрежението от 11kV до необходимото ниво на LV.
   • Тип:Може да бъде и дветенефтен(Охлаждане на onan/onaf) илисух тип(AN/AF охлаждане, като се използва импрегниране на налягането на отливащата смола или вакуумното налягане).
   • Оценка:Обикновено варира от около 100 kVA до 2500 kVa или дори по -високо за 11kV приложения за разпределение, в зависимост от изискванията за натоварване.
   • Векторна група и импеданс:Стандартизирани параметри Критични за паралелна работа и изчисления на нивото на неизправности.
3. Ниско напрежение (LV) отделение за превключване (например, 415V/240V страна):Този раздел съдържа пластовете за разпределение на LV за контрол и защита на изходящите хранилки за LV.
   • Основен входящ прекъсвач:Прекъсвач на въздушната верига (ACB) или формован прекъсвач на веригата (MCCB), свързан към LV клемите на трансформатора.
   • Изходящи хранилки:Множество MCCB или предпазители, защитаващи отделните LV вериги, доставящи товари.
   • Инструменти и измерване:Напрежение/ток метри, енергийни измервателни уреди (както се изисква от полезността или съоръжението).
   • Автобури:Медни или алуминиеви шини, разпределящи мощността на LV.
4. Заграждение и помощни средства:Общият корпус, осигуряващ защита и структурна цялост.
   • Материал:Обикновено поцинкована листова стомана с трайно покритие на боя, въпреки че понякога се използват други материали като GRP (стъклен подсилен полиестер).
   • Степен на защита:Оценен съгласно IEC 60529 (например IP54 или IP55), за да се предпази от входящ прах и вода с вода, като се гарантира пригодност за монтаж на открито.
   • Вентилация:Естествените или принудителните вентилационни системи са от решаващо значение, особено за трансформаторното отделение, за управление на топлинното разсейване.
   • Функции за блокиране и безопасност:Механичните и понякога електрически блокировки предотвратяват опасни операции (например, достъп до MV отделението, докато живеете).

Предимства на използването на 11kV компактни подстанции

Интегрираният и сглобяем характер на 11kV CSS предлага непреодолими предимства пред традиционната конструкция на подстанции:

• Значителни спестявания на пространството:Компактният им отпечатък е идеален за гъсто населени градски райони, индустриални обекти с ограничено пространство или подземни инсталации.
• Намалено време и разходи за инсталиране:Като фабрично изградена и тествана, работата на място се свежда предимно до подготовката на гражданската фондация, връзките на кабелите и въвеждането в експлоатация.
• Подобрена безопасност:Приложеният, метален дизайн с вградени предпазни блокове осигурява превъзходна защита за персонала в сравнение с инсталациите на открито.
• Подобрена естетика и по -ниско въздействие върху околната среда:Приложеният дизайн е визуално по-малко натрапчив от подстанциите на открито, като се смесва по-добре в градски или чувствителни пейзажи.
• Природна природа: Игра:Интегрираното устройство опростява дизайна и поръчките.
• Висока надеждност:Фабричната монтажа при контролирани условия обикновено води до по -високо качество на сглобяване и надеждност в сравнение с монтажа на полето.
• Гъвкавост:Стандартизираните дизайни позволяват по-лесна репликация, докато модулните концепции предлагат известна степен на персонализиране и потенциално бъдещо разширяване или преместване, особено за версии, монтирани на Skid.

Къде се прилагат 11kV компактни подстанции?

Универсалността и предимствата на 11kV CSS ги правят подходящи за широк спектър от приложения:

• Градско и жилищно разпределение:Захранване на апартаментни комплекси, жилищни разработки и квартали, където пространството е с материя на първо място и естетика.
• Индустриални съоръжения:Осигуряване на надеждна енергия на фабриките, преработвателни инсталации, производствени единици, често изискващи специална, локализирана трансформация на мощност.
• Търговски сектор:От съществено значение за големи сгради като търговски центрове, офис кули, хотели, болници и центрове за данни, които имат значителни изисквания за енергия.
• Инфраструктурни проекти:Доставка на енергия за летища, железопътни системи (сцепление и сигнализация), пристанища и тунели.
• Интеграция на възобновяема енергия:Свързване на слънчеви ферми (PV централи) и вятърни централи към 11kV дистрибуторска мрежа, често изискващи открити, стабилни решения.
• Временно захранване:Използва се за големи строителни площадки, събития или сценарии за възстановяване на аварийно мощност поради сравнително бързото им внедряване.

Пазарни тенденции и контекст на развитие

Търсенето на 11KV компактни подстанции непрекъснато нараства, обусловено от няколко взаимосвързани глобални и регионални тенденции:

• Бърза урбанизация:Непрекъснатият растеж на градовете по целия свят налага космическата инфраструктура, което прави CSS предпочитаното решение за нови градски разработки.
• Модернизация на мрежата:Комуналните услуги надграждат стареещата инфраструктура.
• Разпределено поколение:Приливът на възобновяеми енергийни източници (RES) изисква множество разпределени точки на свързване на мрежата.
• Фокусирайте се върху безопасността и надеждността:Все по-строгите правила за безопасност и високата цена на прекъсванията тласкат индустриите и комуналните услуги към по своята същност по-безопасни, тествани за фабрика решения като CSS.
• Ефективност на разходите:Въпреки че първоначалните разходи за единица може да изглеждат по -високи от непрекъснатите компоненти, спестяванията в земята, гражданските работи, времето за инсталиране и потенциално намалената поддръжка често водят до по -ниска обща цена на собственост.

Основни технически параметри и спецификации

Когато посочвате или оценявате 11kV CS, инженерите трябва да вземат предвид няколко критични параметъра:

• Оценено първично напрежение:11kV (подравняване с MV мрежата).
• Оценено вторично напрежение:например, 400V, 415V, 380V/220V (в зависимост от местните стандарти и приложение).
• Номинална мощност (KVA):Определено от максималното търсене на натоварване, като се има предвид многообразието и бъдещия растеж.
• Номинална честота:50 Hz или 60 Hz (Тайван работи на 60Hz).
• MV Switchgear:
  • Тип: RMU (SF6/въздух/твърд изолиран), изключва превключватели със предпазители, прекъсвач на веригата (вакуум/SF6).
  • Оценен кратко време издържа на ток и продължителност (например, 16KA или 20KA за 1 сек).
  • Оценен връх издържа на ток.
  • Номинална прекъсване на тока (за прекъсвачи/слети превключватели).
• LV Switchgear:
  • Конфигурация: Брой и оценка (ампери) на изходящите хранилки (MCCBS/FUSES).
  • Основен рейтинг на Incomer (ACB/MCCB).
  • Кратка верига издържа на рейтинг (KA).
• Трансформатор:Тип (масло/сухо), оценка на KVA, охлаждане (onan/an), векторна група (например DYN11), процент на импеданс (%z).
• Нива на изолация (BIL):Основни оценки на импулсното ниво за MV и LV страни (например, 75kV BIL за 11kV оборудване).
• Степен на защита (IP рейтинг):Например, IP54 показва защита срещу входящо за прах и воден спрей от всички посоки.
• Приложими стандарти:Спазването на съответните международни (IEC 62271-202) и потенциално местните стандарти (като специфични стандарти за ЦНС или изискванията на TaiPower в Тайван) е от решаващо значение.

Сравнение: Компактни подстанции срещу конвенционални подстанции

Функция	11kV компактна подстанция (CSS)	Конвенционална подстанция 11kV
Отпечатък	Много малък, оптимизиран	Голяма, изисква значителна площ на земята
Време за инсталиране	Кратко (дни/седмици)	Дълго (седмици/месеци)
Граждански работи	Минимален (Фондационна подложка)	Обширни (основи, структури, ограда)
Разходи	По -ниски разходи за жизнен цикъл често, по -висока първоначална единица	По -ниски разходи за компоненти, по -висок общ проект
Безопасност	Високо (затворено, блокирано, изпитано от типа)	Умерено (отворен въздух, изисква строг достъп)
Околната среда	Ниско визуално въздействие, по -малко прекъсване на сайта	По -голямо визуално въздействие, повече работа на сайта
Гъвкавост	Високо (стандартизирано, потенциално преместено)	Ниско (фиксирана инсталация)
Поддръжка	Като цяло по -лесен достъп до интегрирани части	Може да изисква достъп до по -голяма площ

导出到 Google 表格

Основни производители като Schneider Electric, ABB и Siemens често предоставят подробни сравнения, подчертаващи общата цена на собствеността и предимствата на скоростта на внедряване на решения на CSS в подходящи приложения.

Ръководство за подбор за 11kV компактни подстанции

Изборът на правилния 11kV CSS изисква внимателно разглеждане на специфичните за проекта нужди:

1. Определете изискванията за натоварване:Точно определете настоящото и бъдещото търсене на KVA, за да оразмерите правилно трансформатора.
2. Анализирайте MV мрежовия интерфейс:Това е пръстен или радиално захранване?
3. Изчислете нивата на повреда:Определете максималния перспективен ток на късо съединение в точката на свързване на MV.
4. Assess Environmental Conditions:Помислете за температурния диапазон на температурата на околната среда, надморската височина, влажността, сеизмичната активност и потенциала за корозия.
5. Оценете ограниченията на сайта:Фактор в наличното пространство, маршрутите за достъп за доставка и поддръжка и всякакви естетически изисквания.
6. Посочете нуждите от разпределение на LV:Определете изискванията за брой, размер и защита на изходящите LV хранилки.
7. Помислете за автоматизация и мониторинг:Трябва ли CSS да се интегрира със система SCADA?
8. Осигурете спазване на стандартите:Проверява спазването на съответните международни (IEC) иНай -важното е, че местните стандарти и разпоредби на полезността(например стандартите на Taipower в Тайван).
9. Оценете производителите:Помислете за репутацията на производителя, записа, техническа поддръжка, гаранция и наличие на резервни части.

Компактните подстанции 11kV се очертават като крайъгълен камък на съвременната инфраструктура за електрическа разпределение.

Често задавани въпроси (FAQ)