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導入

a220 kV変電所地域の送電システムで重要な役割を果たす高電圧電気施設です。

国が産業の成長、都市化、再生可能エネルギーの統合に対応するために電力インフラストラクチャを拡大するにつれて、220 kVの変電所が国立グリッド、産業用回廊、および地域間の相互接続にますます展開されています。

220 kV Substation

220 kVの変電所とは何ですか？

a220キロボルト（KV）変電所220,000ボルトの公称電圧で動作し、通常、高電圧伝送グリッドの一部です。

これらの変電所は通常、次のように設計されています。

  • 発電所をトランスミッショングリッドに接続します
  • インターフェイスリージョナルグリッドゾーン
  • 重工業やデータセンターなどの高負荷消費者に供給します
  • より小さな変電所に分配するためにバルク電源を受け取ります

220 kV変電所の主な機能

  • 電圧変換：異なるグリッドレベル間の電圧をステップアップまたは踏み下げます。
  • パワーフロー制御：必要なフィーダーとゾーンに電気をルーティングします。
  • システム保護：カスケードの停止を防ぐために、故障した回路を分離します。
  • グリッドバランス：並列ネットワーク間の負荷共有を管理します。
  • 監視と自動化：リアルタイムの診断とコントロールには、SCADAおよびIEDを使用します。

220 kV変電所の主要なコンポーネント

220 kVの変電所には、さまざまな高電圧機器とサポートシステムが含まれています。

1。パワートランス

  • 電圧定格：220/132 kV、220/66 kV、220/33 kV
  • 容量：100 MVAから315 MVA
  • 冷却：onan / onaf（オイルナチュラルエアナチュラル /オイルナチュラルエア強制）
  • オンロードタップチェンジャー（OLTC）が含まれる場合があります

2。サーキットブレーカー

  • タイプ：SF₆ガス断熱または真空（低電圧部品の場合）
  • 機能：異常な条件中の断層電流を中断します
  • 着信/発信フィーダーとトランスベイに設置されています

3。アイソレータ（スイッチを切断）

  • 機器のロードなし分離に使用されます
  • シングルまたはダブルブレイクデザインで利用できます
  • メンテナンス中に安全のためのアーススイッチが含まれる場合があります

4。現在の変圧器（CTS）

  • 機能：計量と保護のためのスケーリングされた電流信号を提供します
  • 典型的な比率：1200/1a、1500/1a

5。電圧変圧器 / CVT

  • 保護リレーとメーターの高電圧を下げます
  • 通信システムのキャリア信号結合デバイスとしても機能することもできます

6。稲妻逮捕

  • 稲妻のストライキやスイッチングサージから機器を保護します
  • ラインエントリと近くのトランスにインストールされています

7。バスバーシステム

  • タイプ：シングルバス、ダブルバス、メイン、トランスファーバス
  • 変電所内のコンポーネント間で電力を伝導します
  • 材料：銅またはアルミニウム、しばしば管状または導体ベース

8。コントロール＆リレーパネル

  • ハウスデジタルリレー、アナンシエーター、メーター、およびSCADA I/Oモジュール
  • 変電所の制御室またはプレハブの制御ビルにあります

9。接地システム

  • 人員の安全と機器の保護を保証します
  • グリッド設計は、IEEE 80または同等の標準に従います
  • アースマット、ロッド、導体、ピットが含まれています

10。SCADAシステム

  • リモート監視のための監督制御およびデータ収集システム
  • すべてのデジタル保護デバイス（IEDS）とのインターフェイス
  • リアルタイムの障害検出、負荷分析、およびリモートコントロールを有効にします

11。バッテリーバンクと充電器

  • 保護および制御システムに途切れないパワーを提供します
  • バックアップは通常、負荷に応じて2〜6時間続きます
  • 通常、220V DCまたは110V DCシステム

220 kV変電所のタイプ

1。AIS（空気断熱変電所）

  • 機器は屋外に設置されており、空気は主要な断熱材です
  • 検査と保守が簡単です
  • より多くのスペースが必要であり、汚染や天候に対して脆弱です

2。GIS（ガス断熱変電所）

  • 機器は、金属製のSF₆ガスコンパートメントに収容されています
  • コンパクト、低メンテナンス、都市または過酷な環境に適しています
  • 前払いコストが高くなりますが、長期営業費用が低くなります

3。ハイブリッド置換

  • AIとGISの機能を組み合わせます
  • スペースとコストを最適化します
  • 多くの場合、レトロフィットまたは部分的なアップグレードで使用されます

220 kVの変電所のレイアウト

典型的なレイアウトには以下が含まれます。

  • 2つ以上の着信ライン（220 kVフィーダー）
  • 2–4パワートランス（220/132または220/66 kV）
  • 低電圧変電所への複数の発信フィーダー
  • 二重バスまたはブレーカーと半分のスキームに配置されたバスバー
  • トランスベイとラインベイ
  • スカダとバッテリーのバックアップを備えたコントロールルームの建物

220 kV変電所のアプリケーション

220 kVの変電所は、以下で広く使用されています。

  • 州間または地域間の電力伝達
  • ハイドロ、サーマル、または太陽植物からのバルクパワーの避難
  • 送信ゾーン間のグリッド相互接続
  • 産業用クラスターまたは経済ゾーンの動力
  • 再生可能エネルギープラントの高電圧統合（太陽、風）
  • 国境を越えたグリッド接続

設計上の考慮事項

220 kVの変電所を設計するとき、エンジニアは以下を検討します。

  • 予測された負荷需要と障害レベル
  • 地理的および環境条件
  • 土地の可用性（AIS対GIS）
  • 将来の拡大の可能性
  • 安全性とアクセシビリティ
  • SCADA接続変電所のサイバーセキュリティ

220 kV変電所の利点

  • 効率的な長距離伝送
  • Reduced power losses compared to lower voltages
  • 産業およびユーティリティネットワークの高負荷容量
  • 適切な保護スキームを備えたグリッド安定性の向上
  • スマートグリッドおよび自動化プラットフォーム用の統合対応

課題

  • 高い設置と機器のコスト
  • 熟練した労働力と厳格な試運転基準の必要性
  • 環境管理（石油封じ込め、SF₆処理）
  • マルチベイ構成のメンテナンスの複雑さ

結論

220 kV変電所は、現代のパワーインフラストラクチャの基礎であり、高電圧の効率的な伝送、保護、および規制を提供します。

スマートグリッドの上昇とクリーンエネルギー統合の需要に伴い、将来220 kV変電所デジタルモニタリング、GIS設計、リモート操作、AI搭載の予測メンテナンスをますます機能させます。

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