Συμπαγή υποσταθμοί, που αναφέρονται επίσης ως προκατασκευασμένοι ή υποσταθμοί πακέτων, είναι προχωρημένες, εργοστασιακές λύσεις που ενσωματώνουν τους πίνακες διανομής μέσου τάσης, μετασχηματιστές και χαμηλής τάσης σε ένα ενιαίο περίβλημα.

Αυτός ο οδηγός καταδύεται στις τεχνικές προδιαγραφές, την εσωτερική δομή, τα διεθνή πρότυπα και τις πρακτικές εφαρμογές τουσυμπαγή υποσταθμοί.

Τι είναι ένας συμπαγής υποσταθμός;

ΕΝΑσυμπαγής υποσταθμόςείναι ένα προνόμιο, πλήρως κλειστό σύστημα που έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει και να διανέμει ηλεκτρική ενέργεια από μέση τάση (π.χ. 11kV ή 33kV) σε χαμηλή τάση (π.χ., 400V).

  • Διακόπτης μέσης τάσης (MV): Όπως οι κύριες μονάδες δακτυλίου (RMU) ή ο μόνωση του αέρα (AIS).
  • Μετασχηματιστής διανομής: Διατίθεται σε διαμορφώσεις με εμβάπτιση πετρελαίου ή ξηρού τύπου.
  • Πίνακας χαμηλής τάσης (LV): Εξοπλισμένο με MCCBS, MCBS ή ACBS, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης.
  • Περίφραξη: Κατασκευασμένο από γαλβανισμένο χάλυβα, αλουμίνιο ή σκυρόδεμα για ανθεκτικότητα και αντοχή στο καιρό.

ΑνάIEC 62271-202, οι συμπαγείς υποσταθμοί είναι "εργοστασιακά-συναρμολογημένοι, υποτιθέμενοι μετασχηματιστές με μετασχηματιστή που προορίζονται για υπαίθρια χρήση σε δημόσια δίκτυα διανομής".

Τυπική προδιαγραφή συμπαγούς υποσταθμού

Ακολουθεί μια λεπτομερή προδιαγραφή για ένα1000 kVA 11/0.4kvσυμπαγής υποσταθμός, μια κοινή επιλογή για αστικές και βιομηχανικές εφαρμογές:

ΠροσδιορισμόςΚαθέκαστα
Ονομαστική ισχύος1000 KVA
Πρωτογενή τάση11 kV
Δευτερεύουσα τάση0,4 kV
Τύπος μετασχηματιστήΠετρελαιοφόρο ή ξηρό τύπο
MV SwitchgearΚύρια μονάδα δακτυλίου SF6 ή μόνωση αέρα
Πάνελ LVACB/MCCB/MCB με μέτρηση
Υλικό περιβλήματοςΓαλβανισμένο χάλυβα / αλουμίνιο / σκυρόδεμα
Επίπεδο προστασίαςIP54 (εξωτερική)
Μέθοδος ψύξηςOnan (φυσικό αέρα, φυσικό αέρα) / anaf
Τυπική συμμόρφωσηIEC 62271, IEC 60076, IEEE STD C57

Σημείωση: Οι προδιαγραφές μπορούν να προσαρμοστούν στις ανάγκες του έργου.

Εσωτερική δομή ενός συμπαγούς υποσταθμού

Η διάταξη ενόςσυμπαγήςμικρός σταθμόςείναι κατασκευασμένο για ασφάλεια, προσβασιμότητα και επιχειρησιακή απόδοση.

  1. Διαμέρισμα MV: Σπίτια SF6 ή μόνωση με αέρα για τη διαχείριση της εισόδου μέσης τάσης.
  2. Θάλαμος μετασχηματιστή: Περιέχει τον μετασχηματιστή με χαρακτηριστικά ασφαλείας όπως αισθητήρες θερμοκρασίας και συστήματα γείωσης.
  3. Διαμέρισμα LV: Περιλαμβάνει πίνακες κυκλώματος, μέτρησης και πίνακες ελέγχου για έξοδο χαμηλής τάσης.

Αυτά τα διαμερίσματα διαχωρίζονται από πυροσβεστικά εμπόδια και εξοπλισμένα με αερισμό, συστήματα καταστολής τόξου και καλωδιακά τάφρους για την ενίσχυση της ευκολίας ασφάλειας και συντήρησης.

Diagram illustrating the internal compartments of a compact substation.

Διεθνή πρότυπα και αρχές σχεδιασμού

Οι συμπαγείς υποσταθμοί πρέπει να συμμορφώνονται με αυστηρά παγκόσμια πρότυπα για να εξασφαλίσουν την απόδοση και την ασφάλεια.

  • IEC 62271-202: Δείχνει το σχεδιασμό και τη δοκιμή των υποσταθμισμένων εργοστασίων HV/LV.
  • IEC 60076: Καθορίζει τις απαιτήσεις για τους μετασχηματιστές ενέργειας.
  • IEEE C37.20: Λεπτομέρειες πρότυπα για μεταλλικό διακόπτη.
  • Προδιαγραφή TNB (Μαλαισία): Περιγράφει διατάξεις για δίκτυα κοινής ωφέλειας της Μαλαισίας.
  • SANS 1029 (Νότια Αφρική): Ρυθμίζει τον προκατασκευασμένο σχεδιασμό του υποσταθμού.

Σύμφωνα μεIEC 62271-202, τα εξαρτήματα υφίστανται εκτεταμένες δοκιμές, συμπεριλαμβανομένης της διηλεκτρικής αντοχής, της αύξησης της θερμοκρασίας, της αντοχής στο βραχυκύκλωμα και των αξιολογήσεων προστασίας περιβλήματος.

"Οι συμπαγείς υποσταθμοί μετασχηματίζουν τη διανομή μέσου τάσης με την αποτελεσματικότητα και την προσαρμοστικότητά τους", σημειώνει ένα χαρτί (IEEE Power & Energy Society του 2021 (IEEE Power & Energy Society (πηγή).

Εφαρμογές συμπαγούς υποσταθμούς

Συμπαγή υποσταθμοίExcel σε σενάρια που απαιτούν αποδοτικότητα και αξιοπιστία χώρου:

  • Αστικές περιοχές: Εμπορικά κτίρια, οικιστικά συγκροτήματα.
  • Μεταφορά: Αεροδρόμια, σταθμοί μετρό.
  • Τεχνολογία: Κέντρα δεδομένων.
  • Βιομηχανία: Εργοστάσια, χώρους εξόρυξης.
  • Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Ηλιακά και αιολικά πάρκα.
  • Αγροτικά έργα: Πρωτοβουλίες Ηλεκτρονικής.
  • Επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας: Διανομή δημόσιας ενέργειας.

Ο σφραγισμένος, ισχυρός σχεδιασμός τους ταιριάζει επίσης σε ακραία περιβάλλοντα όπως ερήμους, παράκτιες περιοχές ή κρύα κλίματα.

Βασικά οφέλη των συμπαγών υποσταθμών

  • Εξοικονόμηση χώρου: Μειώνει το αποτύπωμα κατά 50% σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς υποσταθμούς.
  • Ταχεία ανάπτυξη: Προ-συναρμολογημένη για εγκατάσταση plug-and-play.
  • Ασφάλεια: Διαθέτει περιβλήματα από την αφής και την προστασία σφαλμάτων τόξου.
  • Χαμηλή συντήρηση: Ο αρθρωτός σχεδιασμός απλοποιεί τις επισκευές και τις αναβαθμίσεις.
  • Έξυπνα χαρακτηριστικά: Προαιρετική ενσωμάτωση IoT ή SCADA για παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο.

Παράδειγμα πραγματικού κόσμου: συμπαγής υποσταθμός σε δράση

Το 2022, α1500 kVA συμπαγής υποσταθμόςεγκαταστάθηκε σε ένα εμπορικό έργο του Dubai. IEC 62271, ταιριάζει απρόσκοπτα σε ένα περιορισμένο υπόγειο χώρο.

Συμπαγής οδηγόςΟ σχεδιασμός και η προ-συναρμολογημένη φύση μας έσωσαν σημαντικό χρόνο και πόρους, "παρατήρησε τον μηχανικό του έργου.

Συχνές ερωτήσεις (FAQ)

Ε1: Πόσο διαρκούν οι συμπαγείς υποσταθμοί;

Α: Με τακτική συντήρηση - όπως οι έλεγχοι πετρελαίου μετασχηματιστή και οι έλεγχοι των διακόπτη - μπορούν να λειτουργούν αξιόπιστα για πάνω από 25 χρόνια.

Ε2: Ποιο είναι καλύτερο: εμβάπτιση πετρελαίου ή ξηρού τύπουμετασχηματιστές;

Α: Οι μετασχηματιστές με εμβάπτιση πετρελαίου είναι οικονομικά αποδοτικοί και αποτελεσματικοί, ενώ οι μονάδες ξηρού τύπου προσφέρουν ανώτερη πυρασφάλεια, ιδανικές για εσωτερικές ρυθμίσεις.

Ε3: ΜπορείσυμπαγήςΟι υποσταθμοί προσαρμόζονται σε ακραία κλίματα;

Α: Ναι.

ΣυμπαγήςΟδηγός συμπαγούς υποσταθμούς KVAΠαρέχετε μια ευέλικτη, αποτελεσματική λύση για τη σύγχρονη κατανομή ισχύος. IEC 62271καιIEEE C37.20, σε συνδυασμό με αποδεδειγμένη απόδοση σε όλες τις βιομηχανίες, τους καθιστά κορυφαία επιλογή για τους μηχανικούς παγκοσμίως.

Κατά την επιλογή ενός συμπαγούς υποσταθμού, επαληθεύστε την τεχνική συμμόρφωση, την προσαρμογή του περιβάλλοντος και την εμπειρογνωμοσύνη των προμηθευτών.

Συγγραφέας Bio

Ο Zheng Ji., Είναι ανώτερος ηλεκτρολόγος μηχανικός με 15 χρόνια εμπειρίας στα συστήματα διανομής ενέργειας.