Obsah

Zavedení

A220 kV rozvodnaje vysokopěťové elektrické zařízení, které hraje v regionálních systémech přenosu energie rozhodující roli.

Vzhledem k tomu, že země rozšiřují svou energetickou infrastrukturu tak, aby splňovaly průmyslový růst, urbanizaci a integraci obnovitelné energie, je 220 kV rozvodny stále více rozmístěno v národních sítích, průmyslových koridorech a meziregionálních propojincích.

220 kV Substation

Co je rozvodna 220 kV?

ARozvodna 220 kilovolt (KV)pracuje s nominálním napětím 220 000 voltů a je obvykle součástí přenosové mřížky s vysokým napětím.

Tyto rozvodny jsou obecně navrženy tak, aby:

  • Připojte elektrárny k přenosovým mřížím
  • Regionální zóny mřížky pro rozhraní
  • Dodávka spotřebitelů s vysokým zatížením, jako jsou těžká průmyslová odvětví nebo datová centra
  • Přijímat hromadnou energii k distribuci do menších rozvodů

Hlavní funkce rozvodny 220 kV

  • Transformace napětí: Zvýšit nebo zakrývat napětí mezi různými úrovněmi mřížky.
  • Řízení toku energie: Přejděte na elektřinu do požadovaných podavačů a zón.
  • Ochrana systému: Izolujte vadné obvody, abyste zabránili kaskádovým výpadkům.
  • Vyvažování mřížky: Spravujte sdílení zátěže mezi paralelními sítěmi.
  • Monitorování a automatizace: Použijte SCADA a IED pro diagnostiku a kontrolu v reálném čase.

Klíčové komponenty rozvodny 220 kV

Rozhraní 220 kV zahrnuje řadu vysokopěťových zařízení a podpůrných systémů.

1.Power Transformers

  • Voltage rating: 220/132 kV, 220/66 kV, 220/33 kV
  • Kapacita: 100 MVA až 315 MVA
  • Chlazení: ONAN / ONAF (olej přirozený vzduch přirozený / olej přirozený vzduch vynucený)
  • Může zahrnovat měnič TAP-LOAD (OLTC)

2.Jističe obvodů

  • Typ: SF₆ izolovaný plyn nebo vakuum (pro díly s nižším napětím)
  • Funkce: Přerušení poruchových proudů během abnormálních podmínek
  • Nainstalováno na příchozí/odchozí krmítko a zátoky transformátoru

3.Izolátory (přepínače odpojení)

  • Používá se pro izolaci zařízení bez zatížení
  • K dispozici v designu s jedním nebo dvojitým zlomem
  • Může zahrnovat přepínač Země pro bezpečnost během údržby

4.Aktuální transformátory (CTS)

  • Funkce: Poskytněte zmenšené signály proudu pro měření a ochranu
  • Typický poměr: 1200/1A, 1500/1A

5.Transformátory / CVT napětí

  • Vyškrtněte vysoké napětí pro ochranná relé a měřiče
  • Může také sloužit jako nosná signálová spojovací zařízení v komunikačních systémech

6.Blesk

  • Chraňte vybavení před údery blesku a přepínači
  • Nainstalováno při řádkových položkách a blízko transformátorů

7.Systém přípojnic

  • Typy: Jeden autobus, dvojitý autobus, hlavní a přenosový autobus
  • Provádí napájení mezi komponenty v rozvodně
  • Materiál: měď nebo hliník, často trubkový nebo vodič

8.Ovládací a reléové panely

  • Dům digitální relé, oznamovatelé, měřiče a I/O moduly SCADA
  • Nachází se v kontrolní místnosti nebo prefabrikované kontrolní budovy

9.Uzemňovací systém

  • Zajišťuje ochranu bezpečnosti a vybavení personálu
  • Design mřížky sleduje IEEE 80 nebo ekvivalentní standardy
  • Zahrnuje pozemskou rohož, tyče, vodiče a jámy

10.SCADA SYSTÉM

  • Systém řízení dohledu a systém sběru dat pro vzdálené monitorování
  • Rozhraní se všemi digitálními ochrannými zařízeními (IED)
  • Umožňuje detekci poruch v reálném čase, analýzu zatížení a dálkové ovládání

11.Baterie a nabíječky

  • Poskytuje nepřetržitý výkon pro ochranu a kontrolní systémy
  • Zálohování obvykle trvá 2–6 hodin v závislosti na zatížení
  • Obvykle 220V DC nebo 110V DC systémy

Typy 220 kV rozvodů

1.AIS (rozvodna izolovaná vzduchem)

  • Zařízení je nainstalováno venku a vzduch je primární izolační médium
  • Snadnější kontrolu a údržbu
  • Vyžaduje více prostoru a je zranitelný vůči znečištění a počasí

2.GIS (rozvodna izolovaná plynem)

  • Zařízení je umístěno v kovově uzavřených plynových kompartmentech SF₆
  • Kompaktní, nízká údržba, vhodná pro městské nebo drsné prostředí
  • Vyšší náklady na předem, ale nižší dlouhodobé provozní náklady

3.Hybridní rozvodna

  • Kombinuje funkce AIS a GIS
  • Optimalizuje prostor a náklady
  • Často se používá při dodatečném nebo částečném upgradu

Rozložení rozvodny 220 kV

Typické rozložení zahrnuje:

  • 2 nebo více příchozích linek (220 kV krmítka)
  • 2–4 výkonové transformátory (220/132 nebo 220/66 kV)
  • Více odchozích podavačů do rozvodů s nižším napětím
  • Busbary uspořádané ve schématech dvojitého autobusu nebo z poloviny
  • Transformátorové zátoky a linky
  • Výstavba ovládací místnosti se zálohou SCADA a baterie

Aplikace 220 kV rozvodů

220 kV rozvody se široce používají v:

  • Mezistátní nebo meziregionální přenos energie
  • Evakuace hromadného energie z vodních, tepelných nebo solárních elektráren
  • Propojení mřížky mezi přenosovými zónami
  • Napájení průmyslových shluků nebo ekonomických zón
  • Vysokopěťová integrace rostlin obnovitelné energie (solární, vítr)
  • Přeshradní připojení mřížky

Úvahy o návrhu

Při navrhování rozvodny 220 kV inženýři zvažují:

  • Předpokládaná poptávka po zátěži a úroveň poruch
  • Geografické a environmentální podmínky
  • Land availability (AIS vs GIS)
  • Budoucí možnosti expanze
  • Bezpečnost a dostupnost
  • Kybernetická bezpečnost v rozvodech připojených k SCADA

Výhody 220 kV rozvodů

  • Efektivní přenos na dlouhé vzdálenosti
  • Snížené ztráty výkonu ve srovnání s nižšími napětími
  • Vysoká nakládací kapacita pro průmyslové a energetické sítě
  • Zvýšená stabilita mřížky se správnými schématy ochrany
  • Integrace připravená pro inteligentní mřížky a automatizační platformy

Výzvy

  • Vysoké náklady na instalaci a vybavení
  • Potřeba kvalifikované pracovní síly a přísné standardy uvedení do provozu
  • Environmentální management (olejové zadržení, manipulace s SF₆)
  • Údržba složitosti v konfiguracích s více bay

Závěr

Rozvodna 220 kV je základním kamenem moderní energetické infrastruktury, která poskytuje efektivní přenos, ochranu a regulaci vysokého napětí.

S vzestupem inteligentních sítí a poptávkou po integraci čisté energie budoucí 220 kVrozvodnyBude stále více obsahovat digitální monitorování, design GIS, vzdálenou operaci a prediktivní údržbu poháněnou AI-činí je chytřejší, bezpečnější a spolehlivější než kdy předtím.

Substations