Съдържание

Въведение

A220 kV подстанцияе електрическо съоръжение с високо напрежение, което играе критична роля в регионалните системи за пренос на енергия.

Тъй като страните разширяват своята енергийна инфраструктура, за да посрещнат индустриалния растеж, урбанизацията и интеграцията на възобновяема енергия, 220 kV подстанции все повече се разгръщат в национални мрежи, индустриални коридори и междурегионални взаимовръзки.

220 kV Substation

Какво е подстанция 220 kV?

A220 киловолт (kV) подстанцияРаботи при номинално напрежение от 220 000 волта и обикновено е част от решетката за предаване с високо напрежение.

Тези подстанции обикновено са проектирани да:

  • Свържете електроцентралите към трансмисионните мрежи
  • Регионални мрежови зони на интерфейс
  • Доставки на потребители с високо натоварване като тежки индустрии или центрове за данни
  • Получавайте насипна мощност за разпределение на по -малки подстанции

Основни функции на подстанция 220 kV

  • Трансформация на напрежението: Стъпкайте или намалете напрежението между различните нива на мрежата.
  • Контрол на потока на мощността: Маршрути за електричество към желаните хранилки и зони.
  • Защита на системата: Изолирайте дефектни вериги, за да предотвратите каскадни прекъсвания.
  • Балансиране на мрежата: Управление на споделянето на натоварване между паралелни мрежи.
  • Мониторинг и автоматизация: Използвайте SCADA и IED за диагностика и контрол в реално време.

Основни компоненти на подстанция 220 kV

Подстанция 220 kV включва разнообразие от оборудване с високо напрежение и системи за поддръжка.

1.Силови трансформатори

  • Оценка на напрежението: 220/132 kV, 220/66 kV, 220/33 kV
  • Капацитет: 100 MVA до 315 MVA
  • Охлаждане: Онан / Онаф (Маслен естествен въздух естествен / маслен естествен въздух принуден)
  • Може да включва смяна на крана на зареждане (OLTC)

2.Прекъсвачи на вериги

  • Тип: SF₆ газо-изолиран или вакуум (за части с по-ниско напрежение)
  • Функция: Прекъсване на токове на повреда по време на ненормални условия
  • Инсталирани на захранващи/изходящи захранващи устройства и заливи за трансформатори

3.Изолатори (изключете превключвателите)

  • Used for no-load isolation of equipment
  • Available in single or double-break design
  • Може да включва превключвател на Земята за безопасност по време на поддръжка

4.Текущи трансформатори (CTS)

  • Функция: Осигурете мащабирани токови сигнали за измерване и защита
  • Типично съотношение: 1200/1А, 1500/1A

5.Трансформатори на напрежение / CVTS

  • Стъпкайте високо напрежение за защитни релета и измервателни уреди
  • Може да служи и като устройства за свързване на сигнала на носител в комуникационни системи

6.Светкавични арестувания

  • Защитете оборудването от удари на мълния и превключващи скокове
  • Инсталирани в линейни записи и близо до трансформатори

7.Система за автобуси

  • Видове: Единичен автобус, двоен автобус, основен и трансферен автобус
  • Провежда мощност между компоненти в подстанцията
  • Материал: Мед или алуминий, често тръбен или проводник на основание

8.Контролни и релейни панели

  • Домашни цифрови релета, възхищение, метри и SCADA I/O модули
  • Намира се в контролната зала на подстанцията или сглобяемите контролни сгради

9.Система за заземяване

  • Осигурява безопасността на персонала и защитата на оборудването
  • Дизайнът на мрежата следва IEEE 80 или еквивалентни стандарти
  • Включва земна постелка, пръти, проводници и ями

10.SCADA система

  • Система за надзорен контрол и събиране на данни за дистанционно наблюдение
  • Интерфейси с всички цифрови защитни устройства (IED)
  • Активира откриване на неизправности в реално време, анализ на натоварването и дистанционно управление

11.Батерия и зарядни устройства

  • Осигурява непрекъсната мощност за системи за защита и контрол
  • Резервното копие обикновено трае 2–6 часа в зависимост от товара
  • Обикновено 220V DC или 110V DC системи

Видове 220 kV подстанции

1.AIS (въздушно изолирана подстанция)

  • Оборудването е инсталирано на открито, а въздухът е основната изолационна среда
  • По -лесно да се инспектира и поддържа
  • Изисква повече пространство и е уязвим за замърсяване и време

2.ГИС (газо-изолирана подстанция)

  • Оборудването се помещава в метални газови отделения SF₆
  • Компактни, ниска поддръжка, подходяща за градска или сурова среда
  • По-високи разходи, но по-ниски дългосрочни оперативни разходи

3.Хибридна подстанция

  • Комбинира характеристики на AI и GIS
  • Оптимизира пространството и разходите
  • Често се използва при модернизиране или частични надстройки

Оформление на подстанция 220 kV

Типичното оформление включва:

  • 2 или повече входящи линии (220 kV хранилки)
  • 2–4 Power Transformers (220/132 или 220/66 kV)
  • Множество изходящи хранилки за подстанции с по-ниско напрежение
  • Автобури, подредени в схеми с двойна шина или прекъсвач и половина
  • Трансформаторни заливи и линейни заливи
  • Контролна зала за изграждане със SCADA и резервно копие на батерията

Приложения на 220 kV подстанции

220 kV подстанции се използват широко в:

  • Междудържавен или междурегионалния трансфер на мощност
  • Евакуация на насипна мощност от хидро, термични или слънчеви централи
  • Връзка на мрежата между зоните на предаване
  • Захранване на индустриални клъстери или икономически зони
  • Интеграция на високо напрежение на инсталациите за възобновяема енергия (слънчева, вятърна)
  • Трансгранична свързаност на мрежата

Дизайнерски съображения

Когато проектират подстанция 220 kV, инженерите обмислят:

  • Прогнозирано търсене на натоварване и нива на повреда
  • Географски и екологични условия
  • Наличност на земята (AIS срещу GIS)
  • Бъдещи възможности за разширяване
  • Безопасност и достъпност
  • Киберсигурност в подстанции, свързани с SCADA

Предимства на 220 kV подстанции

  • Ефективно предаване на дълги разстояния
  • Намалени загуби на мощност в сравнение с по -ниските напрежения
  • Капацитет на високото натоварване за индустриални и комунални мрежи
  • Подобрена стабилност на решетката с правилни схеми за защита
  • Готови за интеграция за Smart Grid и платформи за автоматизация

Предизвикателства

  • Високи разходи за инсталиране и оборудване
  • Нужда от квалифицирана работна сила и строги стандарти за въвеждане в експлоатация
  • Управление на околната среда (ограничаване на нефт, обработка на SF₆)
  • Сложност на поддръжката в конфигурации с много зареждане

Заключение

220 kV подстанция е крайъгълен камък на съвременната енергийна инфраструктура, осигуряваща ефективно предаване, защита и регулиране на мощността с високо напрежение.

С нарастването на интелигентните мрежи и търсенето на интеграция на чиста енергия, бъдещи 220 kVподстанцииЩе има все по-често цифрови мониторинг, дизайн на ГИС, дистанционна работа и прогнозна поддръжка на AI-което ги прави по-умни, по-безопасни и по-надеждни от всякога.

Substations