11kV kompakte transformatorstasjoner

Introduksjon

Den nådeløse etterspørselen etter pålitelig strøm i vår stadig urbaniserte og industrialiserte verden krever effektive og robuste kraftdistribusjonsnettverk. 11kV kompakte transformatorstasjoner (CSS), også kjent som pakket transformatorstasjoner (PSS) eller enhetlige transformatorstasjoner (USS).

Disse konstruerte forsamlingene representerer en betydelig utvikling i transformasjonsdesign, og integrerer nøkkelkomponenter i en enkelt, typetestet, fabrikkbygget enhet.

Hva er en kompakt transformatorstasjon (CSS)?

En kompakt transformatorstasjon er i hovedsak en selvstendig elektrisk transformasjon, prefabrikkert og testet i et fabrikkmiljø før den blir transportert til stedet for installasjon.

Spesielt for en11kV kompakt transformatorstasjonDen primære funksjonen er å motta elektrisk effekt på nivået på 11 kV medium (MV), transformere den til en brukbar lavspenning (LV)-ofte 400V, 415V, eller lignende trefasespenninger (som 380V/220V-systemet ofte avledet nedstrøm Integrasjon i en enkelt, kompakt og lukket enhet.

Denne designfilosofiskiftet gir mange fordeler, og flytter mye av den komplekse monteringen og testarbeidet fra feltet til et kontrollert fabrikkmiljø, noe som påvirker prosjektets tidslinjer og kvalitetssikring betydelig.

Nøkkelkomponenter i en 11 kV kompakt transformatorstasjon

Mens design varierer mellom produsenter (som ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton og mange regionale aktører), består en typisk 11kV CSS tre hovedfunksjonelle rom som ligger i en delt kabinett:

1. Medium spenning (MV) bryterutstyr (11 kV side):Denne delen huser utstyret for kobling til den innkommende 11 kV -forsyningen og gir bytte og beskyttelse.
   • Ring Main Unit (RMU):Et veldig vanlig valg, spesielt for distribusjonsnettverk.
   • MV Switchgear -paneler:I noen større CSS eller spesifikke applikasjonsdesign, kan frittstående MV -bryterutstyr med effektbrytere (vakuum eller SF6) brukes, og tilbyr høyere muligheter, men potensielt øker fotavtrykket.
   • Beskyttelse:Overstrøm og jordfeilbeskyttelse er gitt enten av sikringer (ofte kombinert med lastbruddbrytere) eller ved reléer som opererer MV -effektbrytere.
2. Transformatorrom:Dette huser strømtransformatoren som er ansvarlig for å trappe ned spenningen fra 11 kV til det nødvendige LV -nivået.
   • Type:Kan være hellerOlje-avkjørt(Onan/Onaf kjøling) ellerTørr-type(AN/AF -kjøling, ved hjelp av støpt harpiks eller vakuumtrykk impregnering).
   • Rating:Vanligvis varierer fra rundt 100 kVa opp til 2500 kVa eller enda høyere for 11 kV distribusjonsapplikasjoner, avhengig av belastningskravene.
   • Vektorgruppe og impedans:Standardiserte parametere kritiske for parallelle drifts- og feilnivåberegninger.
3. Lavspenning (LV) bryterutstyr (f.eks. 415V/240V side):Denne delen inneholder LV -distribusjonskortet for å kontrollere og beskytte utgående LV -matere.
   • Hovedinnkommende bryter:En luftkretsbryter (ACB) eller støpt Case Circuit Breaker (MCCB) koblet til transformatorens LV -terminaler.
   • Utgående matere:Flere MCCB -er eller sikringsenheter som beskytter individuelle LV -kretser som leverer belastninger.
   • Instrumentering og måling:Spenning/strømmålere, energimålere (som nødvendig av verktøy eller anlegg).
   • BUSBARS:Kobber- eller aluminiumsbusleskledder som distribuerer LV -kraften.
4. Innkapsling og hjelpemidler:De vanlige boligene som gir beskyttelse og strukturell integritet.
   • Materiale:Vanligvis blir galvanisert stål stål med slitesterk maling, selv om andre materialer som GRP (glassforsterket polyester) noen ganger brukes.
   • Beskyttelsesgrad:Rangert i henhold til IEC 60529 (f.eks. IP54 eller IP55) for å beskytte mot støvinntrenging og vannspray, noe som sikrer egnethet for utendørs installasjon.
   • Ventilasjon:Naturlige eller tvungen ventilasjonssystemer er avgjørende, spesielt for transformatorrommet, for å håndtere varmeavledning.
   • Interlocking og sikkerhetsfunksjoner:Mekaniske og noen ganger elektriske låser forhindrer utrygge operasjoner (f.eks. Å få tilgang til MV -rommet mens du er i live).

Fordeler ved å bruke 11 kV kompakte transformatorstasjoner

Den integrerte og prefabrikkerte naturen til 11kV CSS gir overbevisende fordeler i forhold til tradisjonell transformasjonskonstruksjon:

• Betydelig rombesparelser:Deres kompakte fotavtrykk er ideelt for tettbygde urbane områder, industristeder med begrenset plass eller underjordiske installasjoner.
• Redusert installasjonstid og kostnad:Å være fabrikkbygget og testet, minimeres på stedet hovedsakelig for forberedelse av sivilt fundament, kabelforbindelser og igangkjøring.
• Forbedret sikkerhet:Den vedlagte, metalliske utformingen med innebygde sikkerhetslås gir overlegen beskyttelse for personell sammenlignet med friluftsinstallasjoner.
• Forbedret estetikk og lavere miljøpåvirkning:Den lukkede designen er visuelt mindre påtrengende enn friluftssimensjoneringer, og blander bedre i urbane eller sensitive landskap.
• Plug-and-play Nature:Den integrerte enheten forenkler design og anskaffelse.
• Høy pålitelighet:Fabrikkmontering under kontrollerte forhold fører generelt til høyere byggekvalitet og pålitelighet sammenlignet med feltmontering.
• Fleksibilitet:Standardiserte design gir enklere replikering, mens modulære konsepter gir en viss grad av tilpasning og potensiell fremtidig ekspansjon eller flytting, spesielt for skidmonterte versjoner.

Hvor brukes 11 kV kompakte transformatorstasjoner?

Allsidigheten og fordelene med 11 kV CSS gjør dem egnet for et bredt utvalg av applikasjoner:

• Urban og boligdistribusjon:Powering Apartment Complexes, boligutvikling og nabolag der plassen er på en premium og estetikk.
• Industrianlegg:Gir pålitelig kraft til fabrikker, prosesseringsanlegg, produksjonsenheter, ofte som krever dedikert, lokal krafttransformasjon.
• Kommersiell sektor:Viktige for store bygninger som kjøpesentre, kontortårn, hotell, sykehus og datasentre som har betydelige strømkrav.
• Infrastrukturprosjekter:Leverer strøm til flyplasser, jernbanesystemer (trekkraft og signalering), havner og tunneler.
• Integrering av fornybar energi:Koble til solfarmer (PV -planter) og vindparker til 11KV -distribusjonsnettet, og krever ofte utendørs, robuste løsninger.
• Midlertidig strømforsyning:Brukes til store konstruksjonssteder, hendelser eller scenarier for nødstrømrestaureringer på grunn av deres relativt raske distribusjon.

Markedstrender og utviklingskontekst

Etterspørselen etter 11 kV kompakte transformatorstasjoner vokser jevnlig, drevet av flere sammenkoblede globale og regionale trender:

• Rask urbanisering:Kontinuerlig vekst av byer over hele verden nødvendiggjør romeffektiv infrastruktur, noe som gjør CSS til den foretrukne løsningen for ny byutvikling.
• Rutenett modernisering:Verktøyene oppgraderer aldrende infrastruktur.
• Distribuert generasjon:Bølgen i fornybare energikilder (RES) krever mange distribuerte nettkoblingspunkter.
• Fokus på sikkerhet og pålitelighet:Stadig strengere sikkerhetsforskrifter og de høye kostnadene for strømbrudd skyver næringer og verktøy mot iboende tryggere, fabrikkprøvde løsninger som CSS.
• Kostnadseffektivitet:Selv om de første enhetskostnadene kan virke høyere enn umonterte komponenter, resulterer sparepengene i land, sivile arbeider, installasjonstid og potensielt redusert vedlikehold ofte i en lavere total eierkostnad.

Viktige tekniske parametere og spesifikasjoner

Når du spesifiserer eller evaluerer en 11kV CSS, må ingeniører vurdere flere kritiske parametere:

• Nominell primærspenning:11kV (justering med MV -nettverket).
• Rangert sekundærspenning:f.eks. 400V, 415V, 380V/220V (avhengig av lokale standarder og anvendelse).
• Rated Power (KVA):Bestemt av den maksimale belastningsbehovet, med tanke på mangfold og fremtidig vekst.
• Rangert frekvens:50 Hz eller 60 Hz (Taiwan opererer på 60Hz).
• MV Switchgear:
  • Type: RMU (SF6/Air/Solid Isolated), frakoblingsbrytere med sikringer, effektbryter (vakuum/SF6).
  • Rangert kort tid som tåler strøm og varighet (f.eks. 16KA eller 20KA i 1 sek).
  • Rangerte topp tåler strøm.
  • Nominell avbrytende strøm (for effektbrytere/smeltede brytere).
• LV Switchgear:
  • Konfigurasjon: Antall og rangering (ampere) av utgående matere (MCCB/sikringer).
  • Hovedinnkommende vurdering (ACB/MCCB).
  • Kortslutning Tikring Rating (KA).
• Transformator:Type (olje/tørr), KVA -rangering, kjøling (ONAN/AN), vektorgruppe (f.eks. Dyn11), prosentvis impedans (%z).
• Isolasjonsnivåer (BIL):Grunnleggende impulsnivåvurderinger for MV- og LV -sider (f.eks. 75kV BIL for 11 kV utstyr).
• Beskyttelsesgrad (IP -rangering):F.eks. IP54 indikerer beskyttelse mot støvinntrenging og vannspray fra alle retninger.
• Gjeldende standarder:Overholdelse av relevant internasjonalt (IEC 62271-202) og potensielt lokale standarder (som spesifikke CNS-standarder eller Taipower-krav i Taiwan) er avgjørende.

Sammenligning: kompakte transformatorstasjoner kontra konvensjonelle transformatorstasjoner

Trekk	11 kV kompakt transformatorstasjon (CSS)	Konvensjonell 11kV transformatorstasjon
Fotspor	Veldig liten, optimalisert	Stort, krever betydelig landområde
Installasjonstid	Kort (dager/uker)	Lang (uker/måneder)
Civil Works	Minimal (Foundation Pad)	Omfattende (fundamenter, strukturer, gjerde)
Koste	Lavere livssykluskostnad ofte, høyere innledende enhet	Lavere komponentkostnader, høyere samlet prosjekt
Sikkerhet	Høy (lukket, sammenlåst, typestet)	Moderat (friluft, krever streng tilgang)
Miljø	Lav visuell påvirkning, mindre forstyrrelse av stedet	Høyere visuell innvirkning, mer nettstedarbeid
Fleksibilitet	Høy (standardisert, potensielt flyttbar)	Lav (fast installasjon)
Vedlikehold	Generelt enklere tilgang til integrerte deler	Kan kreve tilgang over større område

导出到 Google 表格

Store produsenter som Schneider Electric, ABB og Siemens gir ofte detaljerte sammenligninger som fremhever de totale kostnadene for eierskap og distribusjonshastighetsfordeler ved CSS -løsninger i passende applikasjoner.

Valgveiledning for 11 kV kompakte transformatorstasjoner

Å velge riktig 11 kV CSS krever nøye vurdering av prosjektspesifikke behov:

1. Definer belastningskrav:Bestem den nåværende og fremtidige KVA -etterspørselen nøyaktig å størrelse på transformatoren riktig.
2. Analyser MV -nettverksgrensesnitt:Er det en ring eller radiell fôr?
3. Beregn feilnivåer:Bestem den maksimale prospektive kortslutningsstrømmen på MV-tilkoblingspunktet.
4. Vurdere miljøforhold:Vurder omgivelsestemperaturområde, høyde, fuktighet, seismisk aktivitet og potensial for korrosjon.
5. Evaluer begrensninger på nettstedet:Faktor i tilgjengelig plass, tilgangsruter for levering og vedlikehold og eventuelle estetiske krav.
6. Spesifiser LV -distribusjonsbehov:Bestem antall, størrelse og beskyttelseskrav for utgående LV -matere.
7. Vurder automatisering og overvåking:Trenger CSS å integrere seg med et SCADA -system?
8. Forsikre deg om overholdelse av standarder:Bekreft overholdelse av relevant internasjonalt (IEC) ogAvgjørende, lokale nytteverdier og forskrifter(f.eks. Taipower -standarder i Taiwan).
9. Evaluere produsenter:Vurder produsent omdømme, merittliste, teknisk support, garanti og tilgjengelighet av reservedeler.

11 kV kompakte transformatorstasjoner har dukket opp som en hjørnestein i moderne elektrisk distribusjonsinfrastruktur.

Ofte stilte spørsmål (FAQ)