11kV compacte substations

Invoering

De niet -aflatende vraag naar betrouwbare elektriciteit in onze steeds meer verstedelijkte en geïndustrialiseerde wereld vereist efficiënte en robuuste stroomverdelingsnetwerken. 11KV compacte onderstations (CSS), ook bekend als verpakte onderstations (PSS) of unitized substations (USS).

Deze ontwikkelde assemblages vormen een significante evolutie in het substationontwerp, waarbij belangrijke componenten worden geïntegreerd in een enkele, geteste, door de fabriek gebouwde eenheid.

Wat is een compact onderstation (CSS)?

Een compact onderstation is in wezen een zelfstandige elektrische substationsassemblage, geprefabriceerd en getest in een fabrieksomgeving voordat hij naar de site wordt getransporteerd voor installatie.

Specifiek voor een11kV compact onderstation, de primaire functie is om elektrisch vermogen te ontvangen op het 11KV medium spanning (MV) niveau, transformeer het naar een bruikbare lage spanning (LV)-meestal 400V, 415V of vergelijkbare driefasige spanningen (zoals het 380V/220V-systeem vaak afgeleid in Taiwan, hoewel 415V-vermogens globally)-en distribueer globally)-en distribueer globally)-en distribueer globally)-en distribueren door geïntegreerde, is een gemeenschappelijk direct LV-uitgang van de uitgang van de uitgang van de uitgang van het LV-uitgang. Integratie binnen een enkele, compacte en ingesloten eenheid.

Deze ontwerpfilosofie -shift biedt talloze voordelen, die veel van de complexe assemblage- en testwerk vanuit het veld verplaatsen naar een gecontroleerde fabrieksomgeving, wat de projecttijdlijnen en kwaliteitsborging aanzienlijk beïnvloedt.

Belangrijkste componenten van een 11kV compact onderstation

Hoewel ontwerpen variëren tussen fabrikanten (zoals ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton en talloze regionale spelers), bestaat een typische 11kV CSS uit drie hoofdfunctionele compartimenten die zijn ondergebracht in een gedeelde behuizing:

1. Medium spanning (MV) Switchgear Compartiment (11kV zijde):In dit gedeelte wordt de apparatuur gevestigd om verbinding te maken met de inkomende 11KV -levering en het aanbieden van schakelen en bescherming.
   • Ring Hoofdeenheid (RMU):Een veel voorkomende keuze, met name voor distributienetwerken.
   • MV -schakelpanelen:In sommige grotere CSS of specifieke applicatie -ontwerpen kunnen zelfstandige MV -schakelpanelen met stroomonderbrekers (vacuüm of SF6) worden gebruikt, wat hogere mogelijkheden biedt, maar mogelijk de voetafdruk vergroten.
   • Bescherming:Overstroom- en aardfoutbescherming wordt verstrekt door zekeringen (vaak gecombineerd met load break -schakelaars) of door relais die MV -stroomonderbrekers bedienen.
2. Transformer compartiment:Dit herbergt de stroomtransformator die verantwoordelijk is voor het afbreken van de spanning van 11KV naar het vereiste LV -niveau.
   • Type:Kan een van beide zijnmet olie bedwingen(Onan/onaf koeling) ofdroge type(AN/AF -koeling, met casthars of vacuümdruk Impregnation).
   • Beoordeling:Gemakkelijk varieert van ongeveer 100 kVA tot 2500 kVA of zelfs hoger voor 11KV -distributietoepassingen, afhankelijk van de laadvereisten.
   • Vector Group & Impedance:Gestandaardiseerde parameters cruciaal voor parallelle werking en foutniveauberekeningen.
3. Lage spanning (LV) schakelcompartiment (bijv. 415V/240V zijde):Deze sectie bevat het LV -distributiebord voor het beheersen en beschermen van uitgaande LV -feeders.
   • Belangrijkste inkomende breker:Een luchtstroomonderbreker (ACB) of gevormde case stroomonderbreker (MCCB) aangesloten op de LV -terminals van de transformator.
   • Uitgaande feeders:Meerdere MCCBS- of zekeringseenheden die individuele LV -circuits beschermen die belastingen leveren.
   • Instrumentatie en meting:Spanning/stroommeters, energiemeters (zoals vereist door nut of faciliteit).
   • Busbars:Koper of aluminium busbars die de LV -stroom verspreiden.
4. Behuizing en hulpmiddelen:De gemeenschappelijke woningen die bescherming en structurele integriteit bieden.
   • Materiaal:Gewoonlijk worden gegalvaniseerd plaatstaal met duurzame verfafwerking, hoewel andere materialen zoals GRP (glasversterkte polyester) soms worden gebruikt.
   • Bescherming graad:Rated volgens IEC 60529 (bijv. IP54 of IP55) om te beschermen tegen stof in het stof en waterspray, waardoor geschiktheid voor buiteninstallatie wordt gewaarborgd.
   • Ventilatie:Natuurlijke of geforceerde ventilatiesystemen zijn cruciaal, vooral voor het transformatorcompartiment, om warmtedissipatie te beheren.
   • Interlocking & veiligheidsfuncties:Mechanische en soms elektrische vergrendeling voorkomen onveilige bewerkingen (bijv. Toegang tot het MV -compartiment terwijl hij live is).

Voordelen van het gebruik van 11KV compacte onderstations

De geïntegreerde en geprefabriceerde aard van 11KV CSS biedt dwingende voordelen ten opzichte van de traditionele onderstationsconstructie:

• Aanzienlijke spaargeld:Hun compacte voetafdruk is ideaal voor dichtbevolkte stedelijke gebieden, industriële locaties met beperkte ruimte of ondergrondse installaties.
• Verminderde installatietijd en kosten:Als fabrieksgebouwd en getest, wordt ter plaatse werk on-site voornamelijk geminimaliseerd voor de voorbereiding van de civiele basis, kabelverbindingen en inbedrijfstelling.
• Verbeterde veiligheid:Het bijgevoegde, metaalontwerp met ingebouwde veiligheidsvergrendeling biedt superieure bescherming voor personeel in vergelijking met openluchtinstallaties.
• Verbeterde esthetiek en lagere impact op het milieu:Het bijgevoegde ontwerp is visueel minder opdringerig dan stations op de open lucht en versmelt beter in stedelijke of gevoelige landschappen.
• Plug-and-play aard:De geïntegreerde eenheid vereenvoudigt ontwerp en inkoop.
• Hoge betrouwbaarheid:Fabrieksassemblage onder gecontroleerde omstandigheden leidt in het algemeen tot hogere bouwkwaliteit en betrouwbaarheid in vergelijking met veldassemblage.
• Flexibiliteit:Gestandaardiseerde ontwerpen zorgen voor eenvoudiger replicatie, terwijl modulaire concepten een zekere mate van aanpassing en potentiële toekomstige uitbreiding of verhuizing bieden, met name voor op skid gemonteerde versies.

Waar worden 11KV compacte onderstations toegepast?

De veelzijdigheid en voordelen van 11KV CSS maken ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen:

• Stedelijke en residentiële distributie:Apartmentcomplexen, woningontwikkelingen en buurten waar ruimte is waar ruimte is in een premium en esthetiek.
• Industriële voorzieningen:Betrouwbare kracht bieden aan fabrieken, het verwerken van fabrieken, productie -eenheden, die vaak speciale, gelokaliseerde stroomtransformatie vereisen.
• Commerciële sector:Essentieel voor grote gebouwen zoals winkelcentra, kantoortorens, hotels, ziekenhuizen en datacenters die aanzienlijke stroomvereisten hebben.
• Infrastructuurprojecten:Het leveren van stroom voor luchthavens, spoorwegsystemen (tractie en signalering), havens en tunnels.
• Integratie van hernieuwbare energie:Solar Farms (PV -planten) en windparken verbinden met het 11KV -distributieret, vaak vereisen buiten, robuuste oplossingen.
• Tijdelijke voeding:Gebruikt voor grote bouwplaatsen, evenementen of herstel scenario's voor noodstroom vanwege hun relatief snelle inzet.

Markttrends en ontwikkelingscontext

De vraag naar 11KV compacte onderstations groeit gestaag, aangedreven door verschillende onderling verbonden wereldwijde en regionale trends:

• Snelle verstedelijking:Continue groei van steden wereldwijd vereist ruimte-efficiënte infrastructuur, waardoor CSS de voorkeursoplossing is voor nieuwe stedelijke ontwikkelingen.
• Raster modernisering:Hulpprogramma's upgraden de verouderingsinfrastructuur.
• Gedistribueerde generatie:De toename van hernieuwbare energiebronnen (RES) vereist tal van gedistribueerde roosterverbindingspunten.
• Focus op veiligheid en betrouwbaarheid:In toenemende mate strenge veiligheidsvoorschriften en de hoge kosten van storingen duwen industrieën en nutsbedrijven naar inherent veiliger, door de fabriek geteste oplossingen zoals CSS.
• Kosteneffectiviteit:Hoewel de initiële eenheidskosten hoger lijken dan niet -geassembleerde componenten, resulteren de besparingen in land, civiele werken, installatietijd en mogelijk minder onderhoud vaak in een lagere totale eigendomskosten.

Belangrijkste technische parameters en specificaties

Bij het specificeren of evalueren van een 11kV CSS moeten ingenieurs rekening houden met verschillende kritieke parameters:

• Nominale primaire spanning:11KV (uitgelijnd met het MV -netwerk).
• Nominale secundaire spanning:bijv. 400V, 415V, 380V/220V (afhankelijk van lokale normen en toepassing).
• Rated Power (KVA):Bepaald door de maximale belastingvraag, rekening houdend met diversiteit en toekomstige groei.
• Nominale frequentie:50 Hz of 60 Hz (Taiwan werkt op 60Hz).
• MV SwitchGear:
  • Type: RMU (SF6/lucht/vaste geïsoleerde), schakelschakelaars met zekeringen, stroomonderbreker (vacuüm/SF6).
  • Rated Korte Time is bestand tegen huidige en duur (bijv. 16Ka of 20Ka gedurende 1 seconden).
  • Nominale piek bestand tegen stroom.
  • Nominale onderbrekingsstroom (voor stroomonderbrekers/gefuseerde schakelaars).
• LV SwitchGear:
  • Configuratie: nummer en beoordeling (ampère) van uitgaande feeders (MCCBS/zekeringen).
  • Hoofd inkomstenbeoordeling (ACB/MCCB).
  • Kortcircuit bestand tegen beoordeling (KA).
• Transformator:Type (olie/droge), KVA -rating, koeling (onan/an), vectorgroep (bijv. Dyn11), percentage -impedantie (%z).
• Isolatieniveaus (BIL):Basisimpulsniveau -beoordelingen voor MV- en LV -zijden (bijv. 75kV BIL voor 11KV -apparatuur).
• Mate van bescherming (IP -beoordeling):Bijv. IP54 geeft bescherming aan tegen stof in het stof en waterspray vanuit alle richtingen.
• Toepasselijke normen:Naleving van relevante internationale (IEC 62271-202) en mogelijk lokale normen (zoals specifieke CNS-normen of taipower-eisen in Taiwan) is cruciaal.

Vergelijking: compacte onderstations versus conventionele onderstations

Functie	11KV compact onderstation (CSS)	Conventioneel 11KV -onderstation
Voetafdruk	Zeer klein, geoptimaliseerd	Groot, vereist een aanzienlijk landoppervlak
Installatietijd	Korte (dagen/weken)	Lang (weken/maanden)
Burgerlijke werken	Minimaal (Foundation Pad)	Uitgebreide (stichtingen, structuren, hek)
Kosten	Lagere levenscycluskosten vaak, hogere initiële eenheid	Lagere componentenkosten, hoger algemeen project
Veiligheid	Hoog (ingesloten, verbonden, getest van het type)	Matig (openlucht, vereist strikte toegang)
Omgevings-	Lage visuele impact, minder verstoring van de site	Hogere visuele impact, meer site -werkzaamheden
Flexibiliteit	Hoog (gestandaardiseerd, potentieel verplaatsbaar)	Laag (vaste installatie)
Onderhoud	Over het algemeen gemakkelijker toegang tot geïntegreerde onderdelen	Kan toegang nodig hebben over een groter gebied

导出到 Google 表格

Grote fabrikanten zoals Schneider Electric, ABB en Siemens bieden vaak gedetailleerde vergelijkingen die de totale kosten van eigendom en implementatiesnelheid voordelen van CSS -oplossingen in geschikte toepassingen benadrukken.

Selectiebegeleiding voor 11KV compacte onderstations

Het kiezen van de juiste 11KV CSS vereist zorgvuldige overweging van projectspecifieke behoeften:

1. Definieer belastingvereisten:Bepaal nauwkeurig de huidige en toekomstige KVA -vraag om de transformator correct te vergroten.
2. Analyseer MV -netwerkinterface:Is het een ring- of radiale feed?
3. Foutniveaus berekenen:Bepaal de maximale potentiële kortsluitstroom op het MV-verbindingspunt.
4. Beoordeel omgevingscondities:Overweeg het bereik van de omgevingstemperatuur, hoogte, vochtigheid, seismische activiteit en potentieel voor corrosie.
5. Evalueer sitebeperkingen:Factor in beschikbare ruimte, toegangsroutes voor levering en onderhoud en eventuele esthetische vereisten.
6. Specificeer LV -distributiebehoeften:Bepaal het aantal, de grootte en de beveiligingsvereisten voor uitgaande LV -feeders.
7. Overweeg automatisering en monitoring:Moet de CSS integreren met een SCADA -systeem?
8. Zorg voor de naleving van de normen:Controleer de naleving van de relevante internationale (IEC) enCruciaal is dat lokale nutsnormen en voorschriften(bijv. Taipower -normen in Taiwan).
9. Evalueer fabrikanten:Overweeg de reputatie van de fabrikant, track record, technische ondersteuning, garantie en beschikbaarheid van reserveonderdelen.

11KV compacte onderstations zijn naar voren gekomen als een hoeksteen van de moderne infrastructuur van de elektrische distributie.

Veelgestelde vragen (FAQ)