11 kV kompakte Umspannwerke

Einführung

Die unerbittliche Nachfrage nach zuverlässigem Strom in unserer zunehmend städtisierten und industrialisierten Welt erfordert effiziente und robuste Stromverteilungsnetzwerke. 11 kV kompakte Umspannwerke (CSS), auch als verpackte Umspannwerke (PSS) oder einheitliche Umspannwerke (USS) bekannt.

Diese konstruierten Baugruppen stellen eine signifikante Entwicklung des Umstationdesigns dar und integrieren Schlüsselkomponenten in eine einzelne, auf Fabrik gebaute Einheit.

Was ist eine kompakte Unterstation (CSS)?

Eine kompakte Umspannwerbung ist im Wesentlichen eine in sich geschlossene montierte Umspannung, die in einer Fabrikumgebung vorgefertigt und getestet wird, bevor er zur Installation zum Standort transportiert wird.

Speziell für an11 kV kompakte UmspannwerkDie primäre Funktion besteht darin, elektrische Leistung auf der 11-kV-Mediumspannung (MV) zu erhalten, sie in eine verwendbare niedrige Spannung (LV)-üblicherweise 400 V, 415 V oder ähnliche Dreiphasenspannungen (wie das 380 V/220V) -Schüro (wie das 380 V/220V-System häufig abgeleitetes Downstream-In-Taiwan-Distribut-Power 415V-Leistungsunternehmen, durch die direkte Direktsteuerung durch eine direkte LV-LV-Durchmesser-Durchmesser-Durchmesser-Durchmesser-Durchmesser-Durchmesser-Durchmesser-Durchmesser-LV-Durchmesser-LV-Durchmesser-Durchgänge durch die Durchführung von Direct-LV-Durchmesser-Durchmesser. Integration in eine einzelne, kompakte und geschlossene Einheit.

Diese Designphilosophieverschiebung bietet zahlreiche Vorteile, die einen Großteil der komplexen Versammlungs- und Testarbeiten vom Feld in eine kontrollierte Fabrikumgebung verschieben und die Projektzeitpläne und die Qualitätssicherung erheblich beeinflussen.

Schlüsselkomponenten eines 11 -kV -kompakten Umspannwerks

Während die Entwürfe zwischen Herstellern (wie ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton und zahlreichen regionalen Spielern) variieren, umfasst ein typisches 11 -kV -CSS drei Hauptfunktionsabteilungen, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind:

1. Mittelspannung (MV) Schaltanlagenkompartiment (11KV -Seite):In diesem Abschnitt befindet sich die Ausrüstung für die Verbindung mit der eingehenden 11 -kV -Versorgung und zur Bereitstellung von Wechsel und Schutz.
   • Haupteinheit Ring (RMU):Eine sehr häufige Wahl, insbesondere für Vertriebsnetzwerke.
   • MV -Schaltertafeln:In einigen größeren CSS oder spezifischen Anwendungskonstruktionen können eigenständige MV -Schalterschalter mit Leistungsschalter (Vakuum oder SF6) verwendet werden, was höhere Fähigkeiten bietet, aber möglicherweise den Fußabdruck erhöht.
   • Schutz:Überstrom- und Erdfehlerschutz erfolgt entweder durch Sicherungen (häufig mit Lastbruchschalter) oder durch Relais, die MV -Leistungsschalter betreiben.
2. Transformatorabteil:Damit beherbergt der Stromtransformator, der für das Einsteigen der Spannung von 11 kV auf den erforderlichen LV -Level verantwortlich ist.
   • Typ:Kann entweder seinÖl im Öl(Onan/onaf -Kühlung) odertrockener Typ(An/AF -Kühlung unter Verwendung von Gussharz- oder Vakuumdruckimprägnieren).
   • Bewertung:In der Regel reicht je nach Lastanforderungen von etwa 100 kVa bis zu 2500 kVA oder sogar höher für 11 -kV -Verteilungsanwendungen.
   • Vektorgruppe & Impedanz:Standardisierte Parameter für parallele Betriebs- und Fehlerebeneberechnungen.
3. Niedrigspannung (LV) -Schalterungskompartiment (z. B. 415 V/240 V Seite):Dieser Abschnitt enthält die LV -Verteilungskarte zum Kontrolle und Schutz ausgehender LV -Feeder.
   • Hauptanfallschalter:Ein Luftkreisschalter (ACB) oder ein geformtes Fallschalter (MCCB), das mit den LV -Anschlüssen des Transformators verbunden ist.
   • Ausgangsfuttermittel:Mehrere MCCB- oder Sicherungseinheiten, die einzelne LV -Schaltkreise schützen, die Lasten liefern.
   • Instrumentierung & Messung:Spannung/Strommesser, Energiezähler (gemäß den Nutzen oder Einrichtungen).
   • Busbars:Kupfer- oder Aluminium -Busbars verteilt die LV -Leistung.
4. Gehege & Hilfsmittel:Der gemeinsame Wohnraum bietet Schutz und strukturelle Integrität.
   • Material:Normalerweise verzinktes Blechstahl mit haltbarer Lackierung, obwohl manchmal andere Materialien wie GRP (Glasverstärkungs -Polyester) verwendet werden.
   • Schutzabschluss:Bewertet gemäß IEC 60529 (z. B. IP54 oder IP55) zum Schutz vor Staubein- und Wasserspray, um die Eignung für die Installation im Freien zu gewährleisten.
   • Belüftung:Natürliche oder erzwungene Belüftungssysteme sind von entscheidender Bedeutung, insbesondere für das Transformator -Kompartiment, um die Wärmeableitung zu verwalten.
   • Ineinandergreifende und Sicherheitsfunktionen:Mechanische und manchmal elektrische Verriegelungen verhindern unsichere Operationen (z. B. Zugriff auf das MV -Kompartiment während des Lebens).

Vorteile der Verwendung von 11 kV kompakten Unterstationen

Die integrierte und vorgefertigte Natur von 11 kV CSS bietet überzeugende Vorteile gegenüber der traditionellen Umspannwerbung:

• Bedeutende Raumeinsparungen:Ihr kompakter Fußabdruck ist ideal für dicht besiedelte städtische Gebiete, Industriestandorte mit begrenztem Platz oder unterirdische Installationen.
• Reduzierte Installationszeit und Kosten:Wenn Sie fabrikgebaute und getestete Arbeiten vor Ort sind, werden vor allem die Vorbereitung der Zivilsteine, die Kabelverbindungen und die Inbetriebnahme minimiert.
• Verbesserte Sicherheit:Das geschlossene, metallische Design mit eingebauten Sicherheitsverriegelungen bietet Personal im Vergleich zu Open-Air-Installationen einen überlegenen Schutz.
• Verbesserte Ästhetik und geringere Umweltauswirkungen:Das geschlossene Design ist visuell weniger aufdringlich als Open-Air-Umspannwerke und verbessert sich besser in städtische oder sensible Landschaften.
• Plug-and-Play-Natur:Die integrierte Einheit vereinfacht das Design und die Beschaffung.
• Hohe Zuverlässigkeit:Die Fabrikversammlung unter kontrollierten Bedingungen führt im Allgemeinen zu einer höheren Verarbeitungsqualität und -zuverlässigkeit im Vergleich zur Feldbaugruppe.
• Flexibilität:Standardisierte Designs ermöglichen eine einfachere Replikation, während modulare Konzepte ein gewisses Maß an Anpassung und potenzielle zukünftige Expansion oder Verlagerung bieten, insbesondere für Skid-montierte Versionen.

Wo werden 11 kV kompakte Umspannwerke angewendet?

Die Vielseitigkeit und die Vorteile von 11 kV CSS machen sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet:

• Stadt- und Wohnverteilung:Antrieb Apartmentkomplexe, Wohnsiedlungen und Stadtteile, in denen der Platz in einer Prämie- und Ästhetik ist.
• Industrieanlagen:Bereitstellung von Fabriken, Verarbeitungsanlagen, Fertigungseinheiten, die häufig eine dedizierte, lokalisierte Stromveränderung erfordern.
• Handelssektor:Wesentlich für große Gebäude wie Einkaufszentren, Bürotürme, Hotels, Krankenhäuser und Rechenzentren mit erheblichen Stromanforderungen.
• Infrastrukturprojekte:Versorgung von Flughäfen, Eisenbahnsystemen (Traktion und Signalisierung), Häfen und Tunnel.
• Integration der erneuerbaren Energien:Verbinden von Solarparks (PV -Pflanzen) und Windparks mit dem 11 -kV -Verteilungsnetz, das häufig im Freien und robuste Lösungen erforderlich ist.
• Temporäre Stromversorgung:Wird aufgrund ihres relativ schnellen Einsatzes für große Baustellen, Ereignisse oder Szenarien zur Wiederherstellung von Notstromanlagen verwendet.

Markttrends und Entwicklungskontext

Die Nachfrage nach 11 kV kompakten Umspannwerken wächst stetig, was von mehreren miteinander verbundenen globalen und regionalen Trends angetrieben wird:

• Schnelle Urbanisierung:Das kontinuierliche Wachstum von Städten weltweit erfordert eine platzeffiziente Infrastruktur und macht CSS zur bevorzugten Lösung für neue städtische Entwicklungen.
• Gittermodernisierung:Versorgungsunternehmen verbessern die alternde Infrastruktur.
• Verteilte Generation:Der Anstieg in erneuerbaren Energiequellen (RES) erfordert zahlreiche verteilte Netzverbindungspunkte.
• Konzentrieren Sie sich auf Sicherheit und Zuverlässigkeit:Zunehmend strengere Sicherheitsvorschriften und die hohen Kosten von Ausfällen veranlassen Branchen und Versorgungsunternehmen inhärent sicherere, werkseitig getestete Lösungen wie CSS.
• Kosteneffizienz:Während die anfänglichen Einheitenkosten höher erscheinen als unangemessene Komponenten, führen die Einsparungen in Land, Bauarbeiten, Installationszeit und potenziell verringerte Wartung häufig zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten.

Wichtige technische Parameter und Spezifikationen

Bei der Angabe oder Bewertung eines 11 -kV -CSS müssen die Ingenieure mehrere kritische Parameter berücksichtigen:

• Bewertungsspannung:11KV (Ausrichtung mit dem MV -Netzwerk).
• Bewertungsspannung:z. B. 400 V, 415 V, 380 V/220 V (abhängig von den lokalen Standards und Anwendungen).
• Nennleistung (KVA):Bestimmt durch den maximalen Lastbedarf unter Berücksichtigung von Vielfalt und zukünftigem Wachstum.
• Bewertungsfrequenz:50 Hz oder 60 Hz (Taiwan arbeitet bei 60 Hz).
• MV -Schaltanlage:
  • Typ: RMU (SF6/Luft/Feststoff isoliert), Trennungsschalter mit Sicherungen, Leistungsschalter (Vakuum/SF6).
  • Bewertete Kurzzeit-Standstrom & Dauer (z. B. 16 ka oder 20 ka für 1 Sekunden).
  • Bewertetem Strom.
  • Bewertungsstrom (für Leistungsschalter/fusionierte Schalter).
• LV -Schaltanlage:
  • Konfiguration: Anzahl und Bewertung (Ampere) von ausgehenden Feeder (MCCB/Sicherungen).
  • Haupteinbom es (ACB/MCCB).
  • Kurzschlussbewertung (KA).
• Transformator:Typ (Öl/Trocken), KVA -Bewertung, Kühlung (Onan/An), Vektorgruppe (z. B. Dyn11), prozentuale Impedanz (%Z).
• Isolationsniveaus (BIL):Grundlegende Bewertungen der Impulsniveau für MV- und LV -Seiten (z. B. 75 kV BIL für 11 kV -Geräte).
• Schutzgrad (IP -Bewertung):IP54 zeigt z. B. den Schutz gegen Staub- und Wasserspray aus allen Richtungen an.
• Anwendbare Standards:Die Einhaltung der relevanten internationalen (IEC 62271-202) und potenziell lokalen Standards (wie spezifische ZNS-Standards oder Taipower-Anforderungen in Taiwan) ist entscheidend.

Vergleich: Kompakte Umspannwerke gegen konventionelle Umspannwerke

Besonderheit	11 kV kompakte Umspannwerke (CSS)	Konventionelle 11 -kV -Umspannwerbung
Fußabdruck	Sehr klein, optimiert	Groß, erfordert eine erhebliche Landfläche
Installationszeit	Kurz (Tage/Wochen)	Lang (Wochen/Monate)
Zivilarbeiten	Minimal (Foundation Pad)	Umfangreich (Grundlagen, Strukturen, Zaun)
Kosten	Niedrigere Lebenszykluskosten häufig, höhere Anfangseinheit	Niedrigere Komponentenkosten, höheres Gesamtprojekt
Sicherheit	Hoch (geschlossen, ineinander verriegelt, vom Typ getestet)	Mäßig (Open-Air, erfordert strengen Zugriff)
Umwelt	Geringe visuelle Auswirkungen, weniger Störung der Standort	Höhere visuelle Auswirkungen, mehr Site -Arbeit
Flexibilität	Hoch (standardisiert, potenziell verlängert)	Niedrig (feste Installation)
Wartung	Im Allgemeinen leichter Zugang zu integrierten Teilen	Kann Zugang über größere Gebiete erfordern

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Große Hersteller wie Schneider Electric, ABB und Siemens bieten häufig detaillierte Vergleiche, die die Gesamtkosten für Eigentümer- und Einsatzgeschwindigkeitsvorteile von CSS -Lösungen in geeigneten Anwendungen hervorheben.

Auswahlanleitung für 11 kV kompakte Umspannwerke

Die Auswahl des richtigen 11KV-CSS erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung der projektspezifischen Bedürfnisse:

1. Lastanforderungen definieren:Bestimmen Sie genau die gegenwärtige und zukünftige KVA -Nachfrage, um den Transformator korrekt zugrößen.
2. Analysieren Sie die MV -Netzwerkschnittstelle:Ist es ein Ring oder ein radiales Futter?
3. Fehlerstufen berechnen:Bestimmen Sie den maximalen prospektiven Kurzschlussstrom am MV-Verbindungspunkt.
4. Umweltbedingungen bewerten:Betrachten Sie den Umgebungstemperaturbereich, die Höhe, die Luftfeuchtigkeit, die seismische Aktivität und das Potenzial für Korrosion.
5. Bewertung von Standortbeschränkungen:Faktor in verfügbaren Raum, Zugangswege für Lieferung und Wartung sowie alle ästhetischen Anforderungen.
6. Geben Sie die LV -Verteilungsbedürfnisse an:Bestimmen Sie die Anzahl, Größe und Schutz für ausgehende LV -Feeder.
7. Betrachten Sie Automatisierung und Überwachung:Muss das CSS in ein SCADA -System integrieren?
8. Stellen Sie die Standards für die Einhaltung von Standards sicher:Überprüfen Sie die Einhaltung relevanter internationaler (IEC) undentscheidende lokale Versorgungsstandards und -vorschriften(z. B. Taipower -Standards in Taiwan).
9. Hersteller bewerten:Berücksichtigen Sie den Reputation, die Erfolgsbilanz, den technischen Support, die Garantie und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen.

11KV kompakte Umspannwerke haben sich als Eckpfeiler der modernen elektrischen Verteilungsinfrastruktur herausgestellt.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)