Táboa de contidos

Introdución

A.Subestación de 220 kVé unha instalación eléctrica de alta tensión que xoga un papel crítico nos sistemas de transmisión de enerxía rexional.

A medida que os países amplían a súa infraestrutura de enerxía para satisfacer o crecemento industrial, a urbanización e a integración de enerxía renovable, as subestacións de 220 kV están cada vez máis despregadas en redes nacionais, corredores industriais e interconectores inter-rexionais.

220 kV Substation

Que é unha subestación de 220 kV?

A.Subestación de 220 Kilovolt (KV)Funciona a unha tensión nominal de 220.000 voltios e normalmente forma parte da rede de transmisión de alta tensión.

Estas subestacións están xeralmente deseñadas para:

  • Conecte as centrais eléctricas ás redes de transmisión
  • Interface Zonas de rede rexional
  • Subministrar consumidores de alta carga como industrias pesadas ou centros de datos
  • Recibe potencia a granel para a súa distribución a subestacións máis pequenas

Funcións principais dunha subestación de 220 kV

  • Transformación de tensión: Intensificar ou baixar a tensión entre os diferentes niveis de cuadrícula.
  • Control de fluxo de enerxía: Percorre electricidade aos alimentadores e zonas desexadas.
  • Protección do sistema: Illar circuítos defectuosos para evitar interrupcións en cascada.
  • Equilibrio de rede: Xestionar a compartición de carga entre redes paralelas.
  • Monitorización e automatización: Use SCADA e IEDs para diagnósticos e control en tempo real.

Compoñentes clave dunha subestación de 220 kV

Unha subestación de 220 kV inclúe unha variedade de equipos e sistemas de soporte de alta tensión.

1.Transformadores de enerxía

  • Valoración de tensión: 220/132 kV, 220/66 KV, 220/33 kV
  • Capacidade: 100 MVA a 315 MVA
  • Refrixeración: onan / onaf (aceite natural natural / aceite de aire natural forzado)
  • Pode incluír o cambiador de billa en carga (OLTC)

2.Interruptores de circuítos

  • Tipo: SF₆ illado por gas ou baleiro (para pezas de menor tensión)
  • Función: interromper as correntes de falla durante condicións anormais
  • Instalado en alimentadores entrantes/saíntes e baías transformadoras

3.Illantes (interruptores de desconexión)

  • Usado para o illamento sen carga de equipos
  • Dispoñible en deseño único ou de dobre brote
  • Pode incluír o interruptor de terra por seguridade durante o mantemento

4.Transformadores actuais (CTS)

  • Función: proporcionar sinais de corrente reducidos para a medición e protección
  • Relación típica: 1200/1a, 1500/1a

5.Transformadores de tensión / CVTS

  • Baixar a alta tensión para os relés e os contadores de protección
  • Tamén pode servir como dispositivos de acoplamiento de sinal de portador nos sistemas de comunicación

6.Arrestadores de raios

  • Protexa o equipo contra os raios e as subidas de conmutación
  • Instalado nas entradas de liña e transformadores próximos

7.Sistema de barra de bus

  • Tipos: autobús único, autobús dobre, principal e autobús de transferencia
  • Realiza potencia entre compoñentes dentro da subestación
  • Material: cobre ou aluminio, a miúdo tubular ou baseado en condutores

8.Paneis de control e relevo

  • House Relays dixitais, anuncios, contadores e módulos de E/S SCADA
  • Situado na sala de control da subestación ou edificios de control prefabricados

9.Sistema de toma de terra

  • Asegura a seguridade do persoal e a protección dos equipos
  • O deseño da rede segue IEEE 80 ou estándares equivalentes
  • Inclúe alfombras de terra, barras, condutores e pozos

10.Sistema SCADA

  • Sistema de Control de Supervisión e Adquisición de Datos para o control remoto
  • Interfaces con todos os dispositivos de protección dixital (IEDs)
  • Habilita a detección de fallos en tempo real, a análise de carga e o control remoto

11.Banco de baterías e cargadores

  • Ofrece enerxía ininterrompida para sistemas de protección e control
  • A copia de seguridade normalmente dura 2-6 horas dependendo da carga
  • Normalmente sistemas de 220V DC ou 110V DC

Tipos de subestacións de 220 kV

1.AIS (subestación illada polo aire)

  • O equipo está instalado ao aire libre e o aire é o medio de illamento principal
  • Máis fácil de inspeccionar e manter
  • Require máis espazo e é vulnerable á contaminación e ao tempo

2.SIG (subestación illada por gas)

  • Os equipos están aloxados en compartimentos de gas SF₆ en metal
  • Compacto, de baixo mantemento, adecuado para ambientes urbanos ou duros
  • Maior custo anticipado pero menores gastos de funcionamento a longo prazo

3.Subestación híbrida

  • Combina características de AIS e SIG
  • Optimiza o espazo e o custo
  • Adoita usarse na adaptación ou actualizacións parciais

Disposición dunha subestación de 220 kV

Un esquema típico inclúe:

  • 2 ou máis liñas entrantes (alimentadores de 220 kV)
  • 2–4 Transformadores de enerxía (220/132 ou 220/66 KV)
  • Múltiples alimentadores saíntes a subestacións de menor tensión
  • Barras de autobús dispostos en esquemas de autobús dobre ou interruptores e medio
  • Baías transformadoras e baías de liña
  • Edificio de sala de control con copia de seguridade de SCADA e batería

Aplicacións de subestacións de 220 kV

As subestacións de 220 kV son amplamente utilizadas en:

  • Transferencia de enerxía interestatal ou inter-rexional
  • Evacuación de potencia a granel de plantas hidroeléctricas, térmicas ou solares
  • Interconexión de rede entre as zonas de transmisión
  • Alimentar clústers industriais ou zonas económicas
  • Integración de alta tensión de plantas de enerxía renovable (solar, vento)
  • Conectividade da rede transfronteiriza

Consideracións de deseño

Ao deseñar unha subestación de 220 kV, os enxeñeiros consideran:

  • Demanda de carga prevista e niveis de fallos
  • Condicións xeográficas e ambientais
  • Dispoñibilidade de terras (AIS vs GIS)
  • Posibilidades de expansión futuras
  • Seguridade e accesibilidade
  • Ciberseguridade en subestacións conectadas a SCADA

Vantaxes de subestacións de 220 kV

  • Transmisión eficiente de longa distancia
  • Pérdidas de enerxía reducidas en comparación con tensións máis baixas
  • Capacidade de alta carga para redes industriais e de servizos públicos
  • Estabilidade da rede mellorada con esquemas de protección adecuados
  • Preparado para a integración para plataformas de rede intelixente e automatización

Retos

  • Custos de instalación e equipos elevados
  • Necesidade de man de obra cualificada e estrictos estándares de posta en servizo
  • Xestión ambiental (contención de petróleo, manipulación SF₆)
  • Complexidade de mantemento nas configuracións de varias baías

Conclusión

Unha subestación de 220 kV é unha pedra angular da infraestrutura de potencia moderna, proporcionando transmisión, protección e regulación eficientes de potencia de alta tensión.

With the rise of smart grids and demand for clean energy integration, future 220 kVSubestaciónsCada vez contará con control dixital, deseño GIS, operación remota e mantemento preditivo baseado en IA, tornándoos máis intelixentes, máis seguros e máis fiables que nunca.

Substations