11 kV kompakte stationer

Indledning

Den ubarmhjertige efterspørgsel efter pålidelig elektricitet i vores stadig mere urbaniserede og industrialiserede verden kræver effektive og robuste strømdistributionsnetværk. 11KV Compact Substations (CSS), også kendt som pakkede understationer (PSS) eller enhedsstationer (USS).

Disse konstruerede samlinger repræsenterer en betydelig udvikling i substationsdesign, der integrerer nøglekomponenter i en enkelt, typetestet, fabriksbygget enhed.

Hvad er en kompakt understation (CSS)?

En kompakt substation er i det væsentlige en selvstændig elektrisk substationsamling, præfabrikeret og testet i et fabriksmiljø, før de transporteres til stedet til installation.

Specifikt til en11 kV kompakt understation, den primære funktion er at modtage elektrisk effekt på 11 kV medium spænding (MV) niveau, omdanne den til en anvendelig lavspænding (LV)-ofte 400V, 415V eller lignende trefasetspændinger (som 380V/220V-systemet ofte afledt nedstrøms i Taiwan, skønt 415V/240V er en almindelig direkte LV-output på verden integration inden for en enkelt, kompakt og lukket enhed.

Denne designfilosofi -skift giver adskillige fordele, der bevæger meget af det komplekse samlings- og testarbejde fra marken til et kontrolleret fabriksmiljø, hvilket påvirker projektets tidslinjer og kvalitetssikring.

Nøglekomponenter i en 11 kV kompakt understation

Mens design varierer mellem producenterne (såsom ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton og adskillige regionale spillere), omfatter en typisk 11 kV CSS tre hovedfunktionelle rum, der er indeholdt i en delt kabinet:

1. Medium spænding (MV) switchgear -rum (11 kV side):Dette afsnit huser udstyret til forbindelse til den indkommende 11 kV forsyning og levering af skift og beskyttelse.
   • Ring hovedenhed (RMU):Et meget almindeligt valg, især til distributionsnetværk.
   • MV Switchgear Panels:I nogle større CSS eller specifikke applikationsdesign kan standalone MV -switchgear -paneler med strømafbrydere (vakuum eller SF6) anvendes, hvilket tilbyder højere kapaciteter, men potentielt øger fodaftrykket.
   • Beskyttelse:Overstrøm og jordfejlbeskyttelse leveres enten af ​​sikringer (ofte kombineret med belastningsbrudskontakter) eller af relæer, der driver MV -afbrydere.
2. Transformatorrum:Dette huser strømtransformatoren, der er ansvarlig for at træde ned ad spændingen fra 11 kV til det krævede LV -niveau.
   • Type:Kan være entenolie-nedbrydede(Onan/Onaf -afkøling) ellerTørtype(AN/AF -afkøling ved hjælp af støbt harpiks eller vakuumtrykimprægnering).
   • Bedømmelse:Ranges typisk fra ca. 100 kVA op til 2500 KVA eller endda højere for 11 kV distributionsapplikationer, afhængigt af belastningskravene.
   • Vector Group & Impedance:Standardiserede parametre, der er kritiske for parallel drift og beregninger af fejlniveau.
3. Lav spænding (LV) switchgear -rum (f.eks. 415V/240V side):Dette afsnit indeholder LV -distributionskortet til kontrol og beskyttelse af udgående LV -fodere.
   • Hovedindkommende afbryder:En luftafbryder (ACB) eller støbt sagskredsløb (MCCB) tilsluttet transformatorens LV -terminaler.
   • Udadvendte feeders:Flere MCCB'er eller sikringsenheder, der beskytter individuelle LV -kredsløb, der leverer belastninger.
   • Instrumentering & måling:Spænding/strømmålere, energimålere (som krævet af nytte eller facilitet).
   • Busbar:Kobber- eller aluminiumsbusslinjer, der distribuerer LV -strømmen.
4. Indkapsling og hjælpestoffer:De almindelige boliger, der giver beskyttelse og strukturel integritet.
   • Materiale:Normalt anvendes galvaniseret pladestål med holdbar malingsfinish, skønt andre materialer som GRP (glasforstærket polyester) undertiden bruges.
   • Beskyttelsesgrad:Bedømt i henhold til IEC 60529 (f.eks. IP54 eller IP55) for at beskytte mod støvindtrængning og vandspray, hvilket sikrer egnethed til udendørs installation.
   • Ventilation:Naturlige eller tvungne ventilationssystemer er afgørende, især for transformerrummet, til at styre varmeafledning.
   • Interlocking & sikkerhedsfunktioner:Mekaniske og til tider elektriske sammenlåser forhindrer usikre operationer (f.eks. Adgang til MV -rummet, mens du er live).

Fordele ved anvendelse af 11 kV kompakte stationer

Den integrerede og præfabrikerede karakter af 11 kV CSS giver overbevisende fordele i forhold til traditionel understationskonstruktion:

• Betydelige rumbesparelser:Deres kompakte fodaftryk er ideel til tæt befolkede byområder, industrielle steder med begrænset plads eller underjordiske installationer.
• Reduceret installationstid & omkostninger:At være fabriksbygget og testet, minimeres på stedet primært til civile fundamentforberedelse, kabelforbindelser og idriftsættelse.
• Forbedret sikkerhed:Det lukkede, metalliske design med indbyggede sikkerhedsfordøjer giver overlegen beskyttelse af personale sammenlignet med udendørs installationer.
• Forbedret æstetik og lavere miljøpåvirkning:Det lukkede design er visuelt mindre påtrængende end udendørs substationer, der blandes bedre til by- eller følsomme landskaber.
• Plug-and-play natur:Den integrerede enhed forenkler design og indkøb.
• Høj pålidelighed:Fabriksenhed under kontrollerede forhold fører generelt til højere byggekvalitet og pålidelighed sammenlignet med feltmontering.
• Fleksibilitet:Standardiserede design giver mulighed for lettere replikation, mens modulære koncepter tilbyder en vis grad af tilpasning og potentiel fremtidig udvidelse eller flytning, især for glidmonterede versioner.

Hvor anvendes 11 kV kompakte stationer?

Alsidigheden og fordele ved 11 kV CSS gør dem velegnede til en lang række applikationer:

• Urban og boligfordeling:Powering lejlighedskomplekser, boligudviklinger og kvarterer, hvor pladsen er på en præmie og æstetik betyder noget.
• Industrielle faciliteter:Tilvejebringelse af pålidelig strøm til fabrikker, forarbejdningsanlæg, fremstillingsenheder, der ofte kræver dedikeret, lokaliseret strømtransformation.
• Kommerciel sektor:Vigtigt for store bygninger som indkøbscentre, kontortårne, hoteller, hospitaler og datacentre, der har betydelige strømkrav.
• Infrastrukturprojekter:Levering af strøm til lufthavne, jernbanesystemer (trækkraft og signalering), porte og tunneler.
• Integration af vedvarende energi:Tilslutning af solfarme (PV -planter) og vindmølleparker til 11KV -distributionsnettet, hvilket ofte kræver udendørs, robuste løsninger.
• Midlertidig strømforsyning:Bruges til store byggepladser, begivenheder eller nødkraftgendannelse af scenarier på grund af deres relativt hurtige implementering.

Markedstendenser og udviklingskontekst

Efterspørgslen efter 11 kV kompakte stationer vokser støt, drevet af flere sammenkoblede globale og regionale tendenser:

• Hurtig urbanisering:Kontinuerlig vækst af byer verden over nødvendiggør pladseffektiv infrastruktur, hvilket gør CSS til den foretrukne løsning til nye byudviklinger.
• Grid modernisering:Hjælpeprogrammer opgraderer aldrende infrastruktur.
• Distribueret generation:Bølgen i vedvarende energikilder (RES) kræver adskillige distribuerede gitterforbindelsespunkter.
• Fokus på sikkerhed og pålidelighed:I stigende grad strenge sikkerhedsbestemmelser og de høje udgifter til strømafbrydelser skubber industrier og forsyningsselskaber til iboende sikrere, fabrikstestede løsninger som CSS.
• Omkostningseffektivitet:Mens de indledende enhedsomkostninger kan virke højere end ikke -samlede komponenter, resulterer besparelserne i jord, civile værker, installationstid og potentielt reduceret vedligeholdelse ofte i en lavere samlede ejerskabsomkostninger.

De vigtigste tekniske parametre og specifikationer

Når man specificerer eller evaluerer en 11 kV CSS, skal ingeniører overveje flere kritiske parametre:

• Bedømt primærspænding:11 kV (tilpasning til MV -netværket).
• Bedømt sekundær spænding:for eksempel 400V, 415V, 380V/220V (afhængigt af lokale standarder og anvendelse).
• Bedømt magt (KVA):Bestemt af den maksimale efterspørgsel efter belastning i betragtning af mangfoldighed og fremtidig vækst.
• Bedømt frekvens:50 Hz eller 60 Hz (Taiwan fungerer ved 60Hz).
• MV Switchgear:
  • Type: RMU (SF6/AIR/SOLID Isoleret), Disconnector -switches med sikringer, afbryder (vakuum/SF6).
  • Bedømt kort tid modstå strøm og varighed (f.eks. 16Ka eller 20Ka i 1 sek).
  • Bedømt top tåler strøm.
  • Bedømt afbrydelsesstrøm (til afbrydere/smeltede switches).
• Lv switchgear:
  • Konfiguration: Nummer og bedømmelse (ampere) af udgående foderstoffer (MCCBS/SIRES).
  • Hovedindkomstvurdering (ACB/MCCB).
  • Kortslutning Modstand Rating (KA).
• Transformator:Type (olie/tør), KVA -vurdering, afkøling (Onan/AN), Vector Group (f.eks. Dyn11), procentvis impedans (%Z).
• Isoleringsniveauer (BIL):Grundlæggende impulsniveauvurderinger for MV- og LV -sider (f.eks. 75 kV BIL for 11 kV udstyr).
• Beskyttelsesgrad (IP -vurdering):F.eks. Indikerer IP54 beskyttelse mod støvindtrængning og vandspray fra alle retninger.
• Relevante standarder:Overholdelse af relevante internationale (IEC 62271-202) og potentielt lokale standarder (som specifikke CNS-standarder eller Taipower-krav i Taiwan) er afgørende.

Sammenligning: Kompakte stationer vs. konventionelle stationer

Funktion	11KV Compact Substation (CSS)	Konventionel 11kV -substation
Fodspor	Meget lille, optimeret	Stort, kræver et betydeligt landområde
Installationstid	Kort (dage/uger)	Lang (uger/måneder)
Civile værker	Minimal (Foundation Pad)	Omfattende (fundamenter, strukturer, hegn)
Koste	Lavere livscyklusomkostninger ofte, højere indledende enhed	Lavere komponentomkostninger, højere samlet projekt
Sikkerhed	Høj (lukket, sammenlåst, type-testet)	Moderat (åben luft, kræver streng adgang)
Miljø	Lav visuel påvirkning, mindre forstyrrelse i stedet	Højere visuel påvirkning, mere stedarbejde
Fleksibilitet	Høj (standardiseret, potentielt flytes)	Lav (fast installation)
Opretholdelse	Generelt lettere adgang til integrerede dele	Kan kræve adgang på tværs af større områder

导出到 Google 表格

Større producenter som Schneider Electric, ABB og Siemens giver ofte detaljerede sammenligninger, der fremhæver de samlede omkostninger til ejerskab og implementeringshastighedsfordele ved CSS -løsninger i passende applikationer.

Valgsvejledning til 11 kV kompakte stationer

Valg af den rigtige 11 kV CSS kræver omhyggelig overvejelse af projektspecifikke behov:

1. Definer belastningskrav:Bestem nøjagtigt den nuværende og fremtidige KVA -efterspørgsel for at størrelse transformeren korrekt.
2. Analyser MV Network Interface:Er det en ring eller radialt foder?
3. Beregn fejlniveauer:Bestem den maksimale prospektive kortslutningsstrøm ved MV-forbindelsespunktet.
4. Vurdere miljøforhold:Overvej omgivelsestemperaturområdet, højde, fugtighed, seismisk aktivitet og potentiale for korrosion.
5. Evaluer webstedsbegrænsninger:Faktor i tilgængeligt rum, adgangsruter til levering og vedligeholdelse og eventuelle æstetiske krav.
6. Specificer LV -distributionsbehov:Bestem kravene til nummer, størrelse og beskyttelsesbehandling for udgående LV -foderstoffer.
7. Overvej automatisering og overvågning:Har CSS brug for at integrere med et SCADA -system?
8. Sørg for overholdelse af standarder:Bekræft overensstemmelse med relevant international (IEC) ogAf afgørende betydning, lokale værktøjsstandarder og forskrifter(f.eks. Taipower -standarder i Taiwan).
9. Evaluer producenter:Overvej producentens omdømme, track record, teknisk support, garanti og tilgængelighed af reservedele.

11 kV kompakte stationer er fremkommet som en hjørnesten i moderne elektrisk distributionsinfrastruktur.

Ofte stillede spørgsmål (FAQ)