Taula de continguts

Presentació

Una220 KV subestacióés una instal·lació elèctrica d’alta tensió que té un paper crític en els sistemes de transmissió d’energia regional.

A mesura que els països amplien la seva infraestructura elèctrica per assolir el creixement industrial, la urbanització i la integració d’energia renovable, 220 subestacions KV s’estan desplegant cada cop més en xarxes nacionals, passadissos industrials i interconnectors interregionals.

220 kV Substation

Què és una subestació de 220 KV?

Una220 Kilovolt (KV) subestacióFunciona a una tensió nominal de 220.000 volts i normalment forma part de la xarxa de transmissió d’alta tensió.

Aquestes subestacions estan generalment dissenyades per:

  • Connecteu les centrals elèctriques a les reixes de transmissió
  • Interfície Zones de quadrícules regionals
  • Subministreu consumidors d’alta càrrega com indústries pesades o centres de dades
  • Rebeu potència massiva per a la seva distribució a subestacions més petites

Funcions principals d’una subestació de 220 kV

  • Transformació de tensió: Pugeu o baixeu la tensió entre diferents nivells de quadrícula.
  • Control de flux de potència: Route Electricity als alimentadors i zones desitjats.
  • Protecció del sistema: Aïllar circuits defectuosos per evitar les interrupcions en cascada.
  • Equilibri de la graella: Gestioneu el repartiment de càrrega entre xarxes paral·leles.
  • Supervisió i automatització: Utilitzeu SCADA i IEDS per a diagnòstics i control en temps real.

Components clau d’una subestació de 220 kV

Una subestació de 220 KV inclou una varietat d’equips d’alta tensió i sistemes de suport.

1.Transformadors de potència

  • Classificació de tensió: 220/132 kV, 220/66 kV, 220/33 kV
  • Capacitat: 100 MVA a 315 MVA
  • Refredament: Onan / Onaf (Aire natural de l’oli Natural / Oil Aire natural forçat)
  • Pot incloure el canviador de tap de càrrega (OLTC)

2.Circuit Breakers

  • Tipus: SF₆ Insultat de gas o buit (per a parts de tensió inferior)
  • Funció: interrompre els corrents de falla durant les condicions anormals
  • Instal·lat en alimentadors entrants/sortints i badies de transformadors

3.Aïlladors (interruptors de desconnexió)

  • S'utilitza per a l'aïllament sense càrrega dels equips
  • Disponible en disseny únic o doble
  • Pot incloure l’interruptor de seguretat per a la seguretat durant el manteniment

4.Transformadors actuals (CTS)

  • Funció: proporcioneu senyals actuals a escala per a la mesura i la protecció
  • Ràtio típic: 1200/1a, 1500/1a

5.Transformadors de tensió / CVT

  • Step down high voltage for protective relays and meters
  • També pot servir com a dispositius d'acoblament de senyal de transportista en sistemes de comunicació

6.Arrestors dels llamps

  • Protegiu els equips de les vagues dels llamps i les pujades de commutació
  • Instal·lat en entrades de línia i transformadors propers

7.Sistema de la barra de bus

  • Tipus: autobús únic, autobús doble, autobús i transferència
  • Realitza poder entre components dins de la subestació
  • Material: coure o alumini, sovint tubular o basat en el conductor

8.Panells de control i relés

  • Relays digitals de casa, anunciadors, metres i mòduls E/S SCADA
  • Situat a la sala de control de la subestació o edificis de control prefabricat

9.Sistema de posada a terra

  • Assegura la protecció de seguretat i equipament al personal
  • El disseny de la xarxa segueix IEEE 80 o estàndards equivalents
  • Inclou estora de terra, varetes, conductors i fosses

10.Sistema SCADA

  • Sistema de control de supervisió i adquisició de dades per al control remot
  • Interfícies amb tots els dispositius de protecció digital (IED)
  • Habilita la detecció de falles en temps real, l’anàlisi de càrrega i el control remot

11.Bank Bank i Chargers

  • Proporciona una potència ininterrompuda per als sistemes de protecció i control
  • La còpia de seguretat sol durar de 2 a 6 hores segons la càrrega
  • Normalment sistemes de 220V DC o 110V DC

Tipus de 220 KV subestacions

1.AIS (subestació aïllada a l’aire)

  • L’equip s’instal·la a l’aire lliure i l’aire és el mitjà d’aïllament principal
  • Més fàcil d’inspeccionar i mantenir
  • Requereix més espai i és vulnerable a la contaminació i al clima

2.SIG (subestació aïllada de gas)

  • Els equips estan allotjats en compartiments de gas SF₆ tancats per metalls
  • Compacte, baix manteniment, adequat per a entorns urbans o durs
  • Cost més elevat, però menor despeses de funcionament a llarg termini

3.Hybrid Substation

  • Combina funcions d’AIS i SIG
  • Optimitza l’espai i el cost
  • Sovint s’utilitza en actualitzacions de retrofitament o parcials

Disseny d'una subestació de 220 kV

Un disseny típic inclou:

  • 2 o més línies entrants (220 kV alimentadors)
  • 2–4 Transformadors de potència (220/132 o 220/66 KV)
  • Múltiples alimentadors sortint a subestacions de menor tensió
  • Barres de bus disposades en esquemes de doble autobús o interruptors i mig
  • Badies de transformadors i badies de línia
  • Control de l'edifici de la sala amb scada i còpia de seguretat de la bateria

Aplicacions de 220 KV subestacions

Les subestacions de 220 KV s’utilitzen àmpliament a:

  • Transferència de potència interestatal o interregional
  • Evacuació de potència massiva de plantes hidroelètiques, tèrmiques o solars
  • Interconnexió de quadrícules entre zones de transmissió
  • Alimentar clústers industrials o zones econòmiques
  • Integració d’alta tensió de plantes d’energia renovable (solar, vent)
  • Connectivitat de la graella transfronterera

Consideracions de disseny

Quan es dissenyen una subestació de 220 kV, els enginyers consideren:

  • Nivells de càrrega i falles previstos
  • Condicions geogràfiques i ambientals
  • Disponibilitat de terres (AIS vs GIS)
  • Possibilitats d’expansió futures
  • Seguretat i accessibilitat
  • Ciberseguretat en subestacions connectades a SCADA

Avantatges de 220 KV subestacions

  • Transmissió eficient de llarga distància
  • Pèrdues de potència reduïdes en comparació amb les tensions inferiors
  • Alta capacitat de càrrega per a xarxes industrials i d’utilitat
  • Estabilitat de la xarxa millorada amb esquemes de protecció adequats
  • Integració preparada per a plataformes d’automatització i quadrícules intel·ligents

Reptes

  • Costos d’instal·lació i equips elevats
  • Necessitat de mà d’obra qualificada i estàndards estrictes de posada en servei
  • Gestió ambiental (contenció de petroli, manipulació de sf₆)
  • Complexitat de manteniment en configuracions de múltiples badies

Conclusió

Una subestació de 220 KV és una pedra angular de la infraestructura de potència moderna, que proporciona transmissió, protecció i regulació eficient de potència d’alta tensió.

Amb l’augment de les xarxes intel·ligents i la demanda d’integració d’energia neta, Future 220 KVsubestacionsComptarà cada cop més la supervisió digital, el disseny de SIG, l’operació remota i el manteniment predictiu alimentat per IA, fent-los més intel·ligents, segurs i fiables que mai.

Substations