Uvođenje

Neuporčena potražnja za pouzdanom električnom energijom u našem sve urbanizijnom i industrijaliziranom svijetu zahtijeva efikasne i robusne mreže za distribuciju električne energije. Kompaktne trafostanice 11kV (CSS), poznat i kao pakirane podstanice (PSS) ili unizovane podstanice (USS).

Ove inženjerske sklopove predstavljaju značajnu evoluciju u dizajnu trafostanica, integrirajući ključne komponente u jedinstvenu, testiranu, tvornički izgrađenu jedinicu.

Modern 11kV compact substation installed discreetly in an urban setting, highlighting its space-saving design.

Koja je kompaktna podstanica (CSS)?

Kompaktna trafostanica u osnovi je samostalna montaža električne trafostanice, montažna i testirana u tvorničkom okruženju prije nego što se prevozi na mjesto za ugradnju.

Konkretno zaKompaktna trafostanica 11kV, Primarna funkcija je primanje električne energije na nivou srednjeg napona od 11kV (MV), pretvori u koristan niskonaponski (LV) - obično 400V, 415V ili slične trofazne napone (poput 300V / 220V sustava u Tajvanu, mada je 415V / 240V uobičajeno izravno LV izlaz u globalnoj razini) - i distribuirati ovu LV napajanje putem integriranog prekidača. Integracija unutar jedne, kompaktne i zatvorene jedinice.

Ova promjena filozofije dizajna nudi brojne prednosti, premještajući velik dio složenog montaže i testiranja rada s polja u kontrolirano tvorničko okruženje, značajno utječe na vremenske rokove projekta i osiguranje kvaliteta.

Ključne komponente od 11kV kompaktne podstanice

Dok se dizajni variraju između proizvođača (poput ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton i brojni regionalni igrači), tipični 11kv CSS sastoji se od tri glavna funkcionalna odjeljka smještena unutar zajedničkog kućišta:

  1. Pregled s srednjim naponom (MV) (11kV strana):Ovaj odjeljak sadrži opremu za povezivanje s dolaznim 11kV opskrbom i pružanjem prebacivanja i zaštite.
    • Glavna jedinica (RMU):Vrlo zajednički izbor, posebno za distributivne mreže.
    • MV Switchgear paneli:U nekim većim CSS-om ili specifičnim dizajnom aplikacija, mogu se koristiti samostalni MV sklopni paneli sa prekidačima (vakuum ili SF6), nudeći veće mogućnosti, ali potencijalno povećavaju otisak.
    • Zaštita:Zaštita od prekomjernog struje i zdrave greške nalaze se ili osiguračima (često u kombinaciji s prekidačima za prekidače opterećenja) ili relejima rada MV prekidači.
  2. Prethodni pretinac:To se nalazi na snazi ​​transformator odgovoran za odlazak na napon od 11kV na željeni nivo LV.
    • Tip:Može biti niulje na ulje(Onan / Onaf hlađenje) ilisuhi tip(An / AF hlađenje, korištenje lijepih smole ili vakuumske tlačne impregnacije).
    • Ocjena:Tipično se kreće od oko 100 kVA do 2500 kVA ili čak veće za 11kV distribucijske aplikacije, ovisno o zahtjevima opterećenja.
    • Vektorska grupa i impedancija:Standardizirani parametri kritični za paralelni rad i izračune razine grešaka.
  3. Dizalica sa niskim naponom (LV) (npr.) (Npr. Strana, 415V / 240V strana):Ovaj odjeljak sadrži LV distributivni odbor za kontrolu i zaštitu odlaznih lv hranilica.
    • Glavni dolazni prekidač:Prekidač zraka (ACB) ili oblikovani prekidač kućišta (MCCB) spojen na LV terminale transformatora.
    • Odlazni hranilice:Više MCCBS ili osigurača koji štite pojedinačne LV sklopove opskrbe opskrbom tereta.
    • INSTRUMENTION & MERINE:Brojila napona / struja, brojila energije (prema potrebi korisnosti ili objekta).
    • Sabirnici:Bakrene ili aluminijske sabirnice distribuiraju LV moć.
  4. Kućište i pomoćnici:Zajedničko stambeno pružanje zaštite i strukturnog integriteta.
    • Materijal:Obično pocinčani lim čelik s izdržljivim bojama boja, iako se ponekad koriste drugi materijali poput GRP (poliester stakla).
    • Stupanj zaštite:Ocijenjeno prema IEC 60529 (npr., IP54 ili IP55) za zaštitu od ulijevanja prašine i spreja za vodu, osiguravajući pogodnost za vanjsku instalaciju.
    • Ventilacija:Prirodni ili prisilni ventilacijski sustavi su presudni, posebno za pretinac transformatora, za upravljanje rasipanjem topline.
    • Karakteristike blokiranja i sigurnosti:Mehanički i ponekad električni blokokli sprečavaju nesigurne operacije (npr. Pristup MV odjeljku dok žive).
Internal layout schematic of an 11kV compact substation clearly showing the distinct MV, transformer, and LV compartments.

Prednosti korištenja 11kV kompaktnih podstanica

Integrirana i montažna priroda 11kV CSS nudi uvjerljive prednosti u odnosu na tradicionalnu izgradnju trafostanice:

  • Značajna ušteda prostora:Njihov kompaktni otisak idealan je za gusto naseljene urbane površine, industrijske stranice sa ograničenim prostorom ili podzemnim instalacijama.
  • Smanjeno vrijeme ugradnje:Biti fabrički izgrađen i testiran, rad na licu mjesta minimizira se prije svega na pripremu civilnog osnivanja, kablovske priključke i puštanje u pogon.
  • Poboljšana sigurnost:Priloženi, metalni dizajn s ugrađenim sigurnosnim blokovima pruža vrhunsku zaštitu osoblju u odnosu na instalacije na otvorenom.
  • Poboljšana estetika i niži utjecaj na okoliš:Priloženi dizajn je vizualno manje nametljiv od trafostanica na otvorenom, koji se bolje miješaju u urbane ili osjetljive pejzaže.
  • Priroda plug-and-play:Integrirana jedinica pojednostavljuje dizajn i nabavku.
  • Visoka pouzdanost:Fabrička skupština pod kontroliranim uvjetima uglavnom dovodi do viših kvaliteta izrade i pouzdanosti u odnosu na poljsku skupštinu.
  • Fleksibilnost:Standardizirani dizajni omogućavaju lakšu replikaciju, dok modularni pojmovi nude određeni stupanj prilagodbe i potencijalnog budućeg širenja ili preseljenja, posebno za klizave verzije.

Gdje se primjenjuju kompaktne trafostanice 11kV?

Svestranost i prednosti 11kV CSS čine ih pogodnim za širok spektar primjene:

  • Urbana i stambena distribucija:Power za stambene komplekse, stambena zbivanja i susjedstva u kojima je prostor na vrhu i estetici.
  • Industrijski sadržaji:Pružanje pouzdane snage fabrikama, postrojenjima za preradu, proizvodne jedinice, često zahtijevaju namjenu, lokaliziranu transformaciju električne energije.
  • Trgovački sektor:Bitno za velike zgrade poput trgovačkih centara, kancelarijskih kula, hotela, bolnica i podataka i podatkovnih centara koji imaju značajne potrebe za električnom energijom.
  • Projekti infrastrukture:Snaga napajanja aerodroma, željeznički sustavi (vuča i signalizacija), portova i tunela.
  • Integracija obnovljive energije:Spajanje solarnih farmi (PV biljke) i vjetroelektrane do distribucijske mreže od 11kV, često zahtijevaju vanjsku, robusna rješenja.
  • Privremeno napajanje:Koristi se za velike gradilišta, događaje ili scenarije restauracije hitne pomoći zbog relativno brzog implementacije.

Trendovi na tržištu i razvojni kontekst

Potražnja za kompaktnim trafostanicama od 11kV stalno raste, vođena nekoliko međusobno povezanih globalnih i regionalnih trendova:

  • Brza urbanizacija:Kontinuirani rast gradova širom svijeta zahtijeva prostorno efikasnu infrastrukturu, čineći CSS preferirano rješenje za nova urbana dešavanja.
  • Modernizacija rešetke:Komunalne usluge nadograđuju infrastrukturu za starenje.
  • Distribuirana generacija:Nalet u obnovljivim izvorima energije (OIE) zahtijeva brojne distribuirane bodove za rešetke.
  • Fokus na sigurnost i pouzdanost:Sve strogih sigurnosnih propisa i visoki troškovi prekida guraju industrije i komunalije prema svojstvenim sigurnijim, tvorničkim testiranim rješenjima poput CSS-a.
  • Isplativost:Dok bi se početni jedinični trošak mogao činiti većim od nepostojećih komponenti, ušteda u zemljištu, civilnim radovima, vremenskom radu i potencijalno smanjeno održavanje često rezultiraju nižim ukupnim troškovima vlasništva.

Ključni tehnički parametri i specifikacije

Prilikom određivanja ili procjene 11kV CSS-a, inženjeri moraju uzeti u obzir nekoliko kritičnih parametara:

  • Nazivni primarni napon:11kV (poravnavanje sa MV mrežom).
  • Nazivni sekundarni napon:E.G., 400V, 415V, 380V / 220V (ovisno o lokalnim standardima i primjeni).
  • Nazivna snaga (KVA):Određeno maksimalnim potražnjom opterećenja, s obzirom na raznolikost i budući rast.
  • Nazivna frekvencija:50 Hz ili 60 Hz (Tajvan djeluje na 60Hz).
  • MV sklopke:
    • Tip: RMU (SF6 / Zračni / čvrsti izolirani), Disknektorski prekidači sa osiguračima, prekidačem (vakuum / sf6).
    • Ocijenjeno kratkotrajno podnošenje struje i trajanje (npr. 16ka ili 20ka za 1 sec).
    • Nazivni vrh izdržava struju.
    • Nazivno prekidanje struje (za prekidače / preklopne sklopke).
  • LV Switchgear:
    • Konfiguracija: Broj i ocjena (ampere) odlaznih ulagača (MCCBS / osigurači).
    • Glavna ocjena inkomera (ACB / MCCB).
    • Pozir kratkog spoja (KA).
  • Transformator:Tip (ulje / suvo), KVA Ocjena, hlađenje (ONAN / AN), vektorska grupa (npr. DYN11), Impedancija postotka (% Z).
  • Nivoi izolacije (Bil):Osnovne ocjene nivoa impulsa za MV i LV stranice (npr. 75kv Bil za 11kV opremu).
  • Stupanj zaštite (IP ocjena):E.G., IP54 ukazuje na zaštitu od ulijevanja prašine i sprej za vodu iz svih smjerova.
  • Primjenjivi standardi:Poštivanje relevantnih međunarodnih (IEC 62271-202) i potencijalno lokalni standardi (poput specifičnih CNS standarda ili zahtjeva za taipower u Tajvanu) je presudan.

Poređenje: Kompaktne trafostanice u odnosu na konvencionalne trafostanice

ZnačajkaKompaktna trafostanica 11kV (CSS)Konvencionalna trafostanica 11kV
Otisak stopalaVrlo mali, optimiziranVeliki, zahtijeva značajno zemljište
Vrijeme instalacijeKratko (dani / sedmice)Dugo (sedmice / mjeseci)
Građanski radoviMinimalni (temeljni jastučić)Opsežni (temelji, konstrukcije, ograda)
TrošakNiži životni ciklus trošak često, veća početna jedinicaNiži komponentni trošak, veći ukupni projekt
SigurnostVisok (zatvoren, međusobno isključen testiran)Umjeren (na otvorenom, zahtijeva strogi pristup)
EkološkiNizak vizualni uticaj, manje poremećaja web lokacijeVeći vizuelni uticaj, više radova na mestu
FleksibilnostVisok (standardizirani, potencijalno pomiloviti)Niska (fiksna instalacija)
OdržavanjeOpćenito lakši pristup integriranim dijelovimaMože zahtijevati pristup na većem području

导出到 Google 表格

Glavni proizvođači poput Schneider Electric, ABB i Siemens često pružaju detaljne usporedbe ističući ukupne troškove vlasništva i brzine raspoređivanja CSS rješenja u odgovarajućim aplikacijama.

Izbor za izbor za 11kV kompaktne podstanice

Odabir desne 11kV CSS zahtijeva pažljivo razmatranje potreba specifičnih za projekte:

  1. Definirajte zahtjeve za opterećenje:Precizno odrediti sadašnju i buduću potrebu KVA da pravilno veličine transformatora.
  2. Analizirajte MV mrežnu sučelje:Da li je to prsten ili radijalna hrana?
  3. Izračunajte nivoe grešaka:Odredite maksimalnu potencijalnu struju kratkog spoja na MV vezu.
  4. Procijenite životne uvjete:Razmislite o rasponu temperature okoline, nadmorske visine, vlage, seizmičke aktivnosti i potencijal za koroziju.
  5. Procijenite ograničenja mjesta:Faktor u raspoloživom prostoru, pristupnim rutama za isporuku i održavanje i bilo koji estetski zahtjevi.
  6. Navedite potrebe za distribucijom LV:Odredite zahtjeve broja, veličine i zaštite za odlazne LV hranilice.
  7. Razmotrite automatizaciju i nadzor:Da li CSS se mora integrirati sa SCADA sistemom?
  8. Osigurajte usklađenost sa standardima:Provjerite poštivanje relevantnog međunarodnog (IEC) iOd presudnog značaja, lokalnih komunalnih standarda i propisa(npr. standardi taipower u Tajvanu).
  9. Procijenite proizvođače:Razmislite o reputaciji proizvođača, zapisniku za praćenje, tehničku podršku, garanciju i dostupnost rezervnih dijelova.
Engineer utilizing a checklist and technical datasheets while selecting an 11kV compact substation for a project.

Kompaktne trafostanice 11kV pojavile su se kao kamen temeljac moderne električne distribucijske infrastrukture.

Često postavljana pitanja (FAQ)

P1: Koji je tipičan životni vijek trajanja od 11kV-a?


O:Operativni životni vijek 11kV CSS tipično se kreće od25 do 30 godina ili više, ovisno o faktorima kao što su kvalitet komponenti (transformator, rasklopni uređaji), pridržavanje odgovarajućeg rasporeda održavanja, uvjetima okoliša (temperatura, vlaga, nivo zagađenja) i operativni profil opterećenja.

Q2: Da li su kompaktne trafostanice pogodne za ugradnju u visoko korozivna obalna ili industrijska okruženja?

O:Da, kompaktne trafostanice mogu se odrediti za korozivna okruženja, ali zahtijevaju pažljivo razmatranje tokom faze dizajna i odabira.
Opcije uključuju:
Građe za kućište:Korištenje nehrđajućeg čelika od nehrđajućeg od nehrđajućeg ili Grupa (staklo ojačani poliester) umjesto standardnog pocinčanog čelika.
Zaštitni premazi:Primjena specijaliziranih višeslojnih sustava boja otpornih na slani sprej ili hemijske pare.
Viša IP ocjena:Navođenje većeg stepena zaštite (npr., IP55 ili IP56) za bolje zapečaćenje od korozivne prašine i vlage.
Odabir komponenata:Osiguravanje unutarnjih komponenti su također prikladno ocijenjene ili zaštićene za okoliš.

Q3: Kakvu se rutinsko održavanje obično traži za 11kV CSS?

O:Rutinsko održavanje je neophodno za osiguranje pouzdanosti i dugovječnosti.
Vizuelni pregled:Provjera kućišta za oštećenje, koroziju, ugradnju vode;
Čišćenje:Uklanjanje prašine i krhotina, posebno oko otvora za ventilaciju.
Termičko snimanje (termografija):Skeniranje priključaka, sabirnice i komponente za žarišta ukazivanje loših veza ili preopterećenja.
MV / LV sklopke za preklopke:Funkcionalno ispitivanje prekidača / prekidača (ako je moguće / obavezno), provjera postavki zaštitne releja, pregled kontakata (gdje dostupni).
Održavanje transformatora:Za uronjene vrste ulje, provjeravanje nivoa ulja, temperaturu, reljefnog uređaja pod pritiskom i potencijalno uzimajući uzorke ulja za rastvorenu analizu plina (DGA).
Provjera sistema za uzemljenje:Provjera integriteta glavnih priključaka za uzemljenje.
Pregled dokumentacije:Ažurirano zapisivanja za održavanje.

📄 Pogledajte i preuzmi Full PDF

Nabavite verziju ove stranice za ispis kao PDF.