11kvコンパクト変電所

導入

ますます都市化され、工業化された世界における信頼できる電力に対する容赦ない需要は、効率的で堅牢な配電ネットワークを必要とします。11KVコンパクト変電所（CSS）、パッケージ変電所（PSS）または単位変電所（USS）とも呼ばれます。

これらのエンジニアリングアセンブリは、変電所の設計における重要な進化を表しており、重要なコンポーネントを単一のタイプテストされた工場で構築したユニットに統合します。

コンパクトな変電所（CSS）とは何ですか？

コンパクトな変電所は、本質的に自己完結型の電気変電所アセンブリであり、設置のためにサイトに輸送される前に、工場環境でプレハブ化され、テストされます。

具体的には11kvコンパクト変電所、主要な機能は、11kV中電圧（MV）レベルで電力を受信し、使用可能な低電圧（LV）に変換することです。一般に400V、415V、または同様の3相電圧（380V/220Vシステム（380V/220Vシステム）が台湾の下流に由来することが多い場合、415V/240Vは、総lvを積極的に均一に変えます。単一、コンパクト、および囲まれたユニット内の統合。

この設計哲学シフトは、複雑なアセンブリとテスト作業の多くをフィールドから制御された工場環境に移動させ、プロジェクトのタイムラインと品質保証に大きな影響を与え、多くの利点を提供します。

11kVコンパクト変電所の主要なコンポーネント

デザインはメーカー（ABB、Schneider Electric、Siemens、Eaton、多数の地域プレーヤーなど）によって異なりますが、典型的な11kV CSSは、共有エンクロージャー内に収容された3つの主要な機能コンパートメントで構成されています。

1. 中電圧（MV）スイッチギアコンパートメント（11kVサイド）：このセクションには、着信11kVの供給に接続し、スイッチングと保護を提供するための機器があります。
   • リングメインユニット（RMU）：特に流通ネットワークのための非常に一般的な選択。
   • MVスイッチギアパネル：いくつかの大規模なCSSまたは特定のアプリケーション設計では、回路ブレーカー（真空またはSF6）を備えたスタンドアロンMVスイッチギアパネルが使用される可能性があり、より高い機能を提供しますが、フットプリントを増加させる可能性があります。
   • 保護：過電流と地球の断層保護は、ヒューズ（多くの場合、負荷破壊スイッチと組み合わせた）またはMV回路ブレーカーを動作するリレーによって提供されます。
2. トランスコンパートメント：これにより、電圧を11kVから必要なLVレベルに踏み込むことができます。
   • タイプ：どちらかですオイルインマー（onan/onaf冷却）またはドライタイプ（AN/AF冷却、鋳造樹脂または真空圧の含浸を使用）。
   • 評価：通常、負荷要件に応じて、11kV分布アプリケーションでは、約100 kVAの最大2500 kVAの範囲です。
   • ベクターグループとインピーダンス：並列操作および障害レベルの計算に重要な標準化されたパラメーター。
3. 低電圧（LV）スイッチギアコンパートメント（たとえば、415V/240Vサイド）：このセクションには、発信LVフィーダーを制御および保護するためのLVディストリビューションボードが含まれています。
   • 主な着信ブレーカー：エア回路ブレーカー（ACB）または変圧器のLV端子に接続された成形ケース回路ブレーカー（MCCB）。
   • 発信フィーダー：荷重を供給する個々のLV回路を保護する複数のMCCBまたはヒューズユニット。
   • 計装＆メータリング：電圧/電流メーター、エネルギーメーター（ユーティリティまたは施設で要求されています）。
   • バスバー：LVパワーを分配する銅またはアルミニウムのバスバー。
4. エンクロージャーと補助：保護と構造の完全性を提供する一般的な住宅。
   • 材料：GRP（ガラス強化ポリエステル）などの他の材料が使用されることがありますが、通常、耐久性のある塗装仕上げを備えた亜鉛メッキ鋼鉄鋼が使用されます。
   • 保護学位：IEC 60529（例：IP54またはIP55）に従って、ダストの入り口と水スプレーから保護し、屋外の設置に適しています。
   • 換気：特に変圧器コンパートメントにとって、熱散逸を管理するためには、自然または強制換気システムが重要です。
   • 連動と安全機能：機械的および時には電気インターロックは、危険な操作を防ぎます（たとえば、ライブ中にMVコンパートメントにアクセスします）。

11kVコンパクト変電所を利用することの利点

11KV CSSの統合されたプレハブの性質は、従来の変電所構造よりも説得力のある利点を提供します。

• 大幅なスペースの節約：彼らのコンパクトなフットプリントは、人口密度の高い都市部、限られたスペースのある産業サイト、または地下施設に最適です。
• インストール時間とコストの削減：工場で構築され、テストされているため、現場での作業は、主に市民財団の準備、ケーブル接続、および試運転に最小限に抑えられます。
• 安全性の向上：組み込みの安全インターロックを備えた密閉された金属設計は、屋外の設置と比較して人員を優れた保護を提供します。
• 美学の改善と環境への影響の低下：囲まれた設計は、屋外の変電所よりも視覚的に侵入性が低く、都市部や敏感な風景に溶け込みます。
• プラグアンドプレイの性質：統合ユニットは、設計と調達を簡素化します。
• 高い信頼性：制御された条件下での工場アセンブリは、一般に、フィールドアセンブリと比較して、より高いビルドの品質と信頼性につながります。
• 柔軟性：標準化された設計により、レプリケーションが容易になりますが、モジュラーコンセプトは、特にスキッドに取り付けられたバージョンでは、ある程度のカスタマイズと潜在的な将来の拡張または再配置を提供します。

11kVコンパクト変電所はどこに適用されますか？

11kV CSSの汎用性と利点により、幅広いアプリケーションに適しています。

• 都市および住宅分布：アパートの複合施設、住宅開発、およびスペースがプレミアムで審美的な問題にある地域を動かします。
• 産業施設：工場、加工工場、製造ユニットに信頼できる電力を提供し、多くの場合、専用のローカライズされた電力変換が必要です。
• 商業部門：ショッピングモール、オフィスタワー、ホテル、病院、データセンターなどの大規模な建物には不可欠です。
• インフラプロジェクト：空港、鉄道システム（牽引と信号）、港、トンネルの電力供給。
• 再生可能エネルギー統合：ソーラーファーム（PVプラント）と風力発電所を11kVの配布グリッドに接続し、多くの場合、屋外で堅牢なソリューションを必要とします。
• 一時的な電源：比較的迅速な展開により、大規模な建設現場、イベント、または緊急電源の修復シナリオに使用されます。

市場の動向と開発のコンテキスト

11kVのコンパクト変電所の需要は、いくつかの相互接続されたグローバルおよび地域の傾向によって駆動される、着実に成長しています。

• 急速な都市化：世界中の都市の継続的な成長は、空間効率の良いインフラストラクチャを必要とし、CSSを新しい都市開発に適したソリューションにしています。
• グリッドの近代化：ユーティリティは老化インフラストラクチャをアップグレードしています。
• 分散世代：再生可能エネルギー源（RES）の急増には、多数の分散グリッド接続ポイントが必要です。
• 安全性と信頼性に焦点を当てます：ますます厳しい安全規制と停止コストが高いため、CSSのような本質的に安全な工場でテストされたソリューションに向けて産業と公益事業を推進しています。
• 費用対効果：初期の単位コストは、組み立てられていないコンポーネントよりも高いように見えるかもしれませんが、土地、土木工事、設置時間、および潜在的に維持の潜在的な維持により、所有権の総コストが低くなります。

主要な技術的パラメーターと仕様

11kV CSSを指定または評価する場合、エンジニアはいくつかの重要なパラメーターを考慮する必要があります。

• 定格の一次電圧：11kv（MVネットワークに沿って）。
• 定格二次電圧：たとえば、400V、415V、380V/220V（現地の標準とアプリケーションに依存）。
• 定格電力（KVA）：多様性と将来の成長を考慮して、最大負荷需要によって決定されます。
• 定格頻度：50 Hzまたは60 Hz（台湾は60Hzで動作します）。
• MVスイッチギア：
  • タイプ：RMU（SF6/Air/Solid Insulated）、Fusesを備えた切断された接続スイッチ、サーキットブレーカー（真空/SF6）。
  • 定格短時間の耐電流と期間（例：16kaまたは20kaで1秒）。
  • 定格ピーク耐電流。
  • 定格中断電流（回路ブレーカー/融合スイッチの場合）。
• LVスイッチギア：
  • 構成：発信フィーダーの数と評価（アンペア）（MCCBS/ヒューズ）。
  • 主な収入評価（ACB/MCCB）。
  • 短絡に耐える（KA）。
• トランス：タイプ（オイル/ドライ）、KVA定格、冷却（ONAN/AN）、ベクターグループ（例：DYN11）、インピーダンスの割合（％Z）。
• 断熱レベル（BIL）：MVおよびLV側の基本的なインパルスレベル評価（たとえば、11kV機器の75kV BIL）。
• 保護の程度（IP評価）：たとえば、IP54は、あらゆる方向からのほこりの侵入と水スプレーに対する保護を示しています。
• 該当する標準：関連するInternational（IEC 62271-202）および潜在的にローカル標準（台湾の特定のCNS標準やTaipower要件など）へのコンプライアンスが重要です。

比較：コンパクト変電所と従来の変電所

特徴	11KVコンパクト変電所（CSS）	従来の11kV変電所
フットプリント	非常に小さく、最適化されています	大きく、重要な土地面積が必要です
インストール時間	短い（日/週）	長い（週/月）
土木工事	Minimal（Foundation Pad）	広範囲（基礎、構造、フェンス）
料金	ライフサイクルコストの削減頻繁に、初期ユニットが高くなります	コンポーネントコストの削減、全体的なプロジェクトが高くなります
安全性	高（囲まれた、インターロック、タイプテスト）	中程度（屋外、厳格なアクセスが必要）
環境	低い視覚的影響、サイトの破壊が少ない	より高い視覚的影響、より多くのサイト作業
柔軟性	高（標準化された、潜在的に再配置可能）	低（固定インストール）
メンテナンス	通常、統合された部品へのアクセスが簡単です	より大きなエリアにアクセスする必要があります

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Schneider Electric、ABB、Siemensなどの主要メーカーは、適切なアプリケーションにおけるCSSソリューションの所有コストと展開速度の利点を強調する詳細な比較をしばしば提供します。

11kvコンパクト変電所の選択ガイダンス

適切な11kV CSSを選択するには、プロジェクト固有のニーズを慎重に検討する必要があります。

1. 負荷要件の定義：現在および将来のKVAの需要を正確に決定して、トランスを正しくサイズします。
2. MVネットワークインターフェイスの分析：それはリングですか、それともラジアルフィードですか？
3. 障害レベルの計算：MV接続ポイントで最大前後の短絡電流を決定します。
4. 環境条件を評価する：周囲の温度範囲、高度、湿度、地震活動、腐食の可能性を考慮してください。
5. サイトの制約を評価します：利用可能なスペース、配達とメンテナンスのためのアクセスルート、および審美的要件の要因。
6. LV配布のニーズを指定します。発信LVフィーダーの数、サイズ、および保護要件を決定します。
7. 自動化と監視を検討してください：CSSはSCADAシステムと統合する必要がありますか？
8. 標準コンプライアンスを確保します：関連するInternational（IEC）とのコンプライアンスを確認します重要なことに、ローカルユーティリティ基準と規制（たとえば、台湾のタイパワーの標準）。
9. メーカーを評価する：メーカーの評判、実績、技術サポート、保証、およびスペアパーツの可用性を検討してください。

11kvのコンパクト変電所は、近代的な電気分布インフラストラクチャの基礎として浮上しています。

よくある質問（FAQ）