11KV zwarte podstacje

Wstęp

Nieustępliwe zapotrzebowanie na niezawodną energię elektryczną w naszym coraz bardziej zurbanizowanym i uprzemysłowionym świecie wymaga wydajnych i solidnych sieci dystrybucji energii. 11KV zwarte podstacje (CSS), znane również jako podstacje pakowane (PSS) lub podstacje zjednoczone (USS).

Te zaprojektowane zespoły reprezentują znaczącą ewolucję w projektowaniu podstacji, integrując kluczowe elementy z pojedynczą, opanowaną, fabrycznie zbudowaną jednostką.

Co to jest zwarta podstacja (CSS)?

Kompaktowa podstacja jest zasadniczo samodzielnym zespołem podstacji elektrycznej, prefabrykowanym i przetestowanym w środowisku fabrycznym przed transportem na miejsce w celu instalacji.

Specjalnie dla11KV zwarta podstacja, pierwotną funkcją jest odbieranie energii elektrycznej na poziomie napięcia średniego 11kV (MV), przekształcenie go w użyteczne niskie napięcie (LV)-zwykle 400 V, 415 V lub podobne napięcia trójfazowe (takie jak system LV 380 V/220V często wyprowadzony w dół w Tajwan, Tajwan, jest powszechną bezpośrednią mocą LV)-i rozkładowi to LV, często wyprowadzony zintegrowane przez LV. Integracja w pojedynczej, zwartej i zamkniętej jednostce.

Ta przesunięcie filozofii projektowania oferuje wiele zalet, przenosząc wiele złożonych prac montażowych i testowania z pola do kontrolowanego środowiska fabrycznego, co znacząco wpływa na terminy projektu i zapewnienie jakości.

Kluczowe elementy podstacji 11kV

Podczas gdy projekty różnią się w zależności od producentów (takich jak ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton i wielu regionalnych graczy), typowe 11 kV CSS obejmuje trzy główne przedziały funkcjonalne znajdujące się w wspólnej obudowie:

1. Średnie napięcie (MV) przełącznik rozdzielniczy (strona 11 kV):W tej sekcji znajduje się sprzęt do łączenia się z przychodzącym zasilaniem 11 kV i zapewniania przełączania i ochrony.
   • Jednostka główna pierścienia (RMU):Bardzo powszechny wybór, szczególnie w przypadku sieci dystrybucyjnych.
   • Panele rozdzielnicy MV:W niektórych większych CSS lub określonych projektach aplikacji można zastosować samodzielne panele rozdzielnicze MV z wyłącznikami (próżni lub SF6), oferując wyższe możliwości, ale potencjalnie zwiększając ślad.
   • Ochrona:Ochrona przedprądowych i ziemi jest zapewniana przez bezpieczniki (często w połączeniu z przełącznikami łamania obciążenia) lub przez przekaźniki obsługujące wyłączniki MV.
2. Przedział transformatora:Mieści się w tym transformator mocy odpowiedzialny za zmniejszenie napięcia z 11 kV do wymaganego poziomu LV.
   • Typ:Może być albozwolniony z oleju(Onan/Onaf Cooling) lubtyp suchego(Chłodzenie an/a, za pomocą odlewanej żywicy lub impregnacji ciśnienia próżniowego).
   • Ocena:Zazwyczaj waha się od około 100 kVa do 2500 kVa lub nawet wyższych dla zastosowań dystrybucyjnych 11KV, w zależności od wymagań obciążenia.
   • Grupa i impedancja wektorowa:Standaryzowane parametry krytyczne dla obliczeń równoległych i obliczeń poziomu błędów.
3. Niskie napięcie (LV) przełącznik rozdzielniczy (np. Strona 415 V/240 V):W tej sekcji zawiera płytę dystrybucyjną LV do kontrolowania i ochrony wychodzących podajników LV.
   • Główny przychodzący:Wyłącznik powietrza (ACB) lub formowany wyłącznik obwodu (MCCB) podłączony do zacisków LV transformatora.
   • Wychodzące podajniki:Wiele MCCB lub jednostek bezpieczników chroniące poszczególne obwody LV dostarczające obciążenia.
   • Oprzyrządowanie i pomiar:Mierniki napięcia/prądu, mierniki energii (zgodnie z wymogami użyteczności lub obiektu).
   • BUSBARS:Miedziane lub aluminiowe szynki dystrybucyjne zasilania LV.
4. Zakład i pomocnicy:Wspólne mieszkanie zapewniające ochronę i integralność strukturalną.
   • Tworzywo:Zwykle stosuje się ocynkowaną stal z trwałym wykończeniem, chociaż czasami stosuje się inne materiały, takie jak GRP (poliester wzmacniający szkło).
   • Stopień ochrony:Ocenione zgodnie z IEC 60529 (np. IP54 lub IP55) w celu ochrony przed wnikaniem pyłu i sprayem wody, zapewniając przydatność do instalacji na zewnątrz.
   • Wentylacja:Naturalne lub wymuszone systemy wentylacyjne są kluczowe, szczególnie dla przedziału transformatora, do zarządzania rozpraszaniem ciepła.
   • Funkcje blokowania i bezpieczeństwa:Mechaniczne, a czasem elektryczne blokady zapobiegają niebezpiecznym operacjom (np. Dostęp do przedziału MV podczas na żywo).

Zalety korzystania z podstacji 11KV

Zintegrowany i prefabrykowany charakter 11KV CSS oferuje przekonujące zalety w stosunku do tradycyjnej konstrukcji podstacji:

• Znaczące oszczędności przestrzeni:Ich kompaktowy ślad jest idealny dla gęsto zaludnionych obszarów miejskich, miejsc przemysłowych o ograniczonej przestrzeni lub podziemnych instalacjach.
• Zmniejszony czas instalacji i koszt:Będąc fabrycznie zbudowanym i testowanym, praca na miejscu jest minimalizowana przede wszystkim do przygotowania fundamentu cywilnego, połączeń kablowych i uruchomienia.
• Zwiększone bezpieczeństwo:Załączona, metaliczna konstrukcja z wbudowanymi blokadami bezpieczeństwa zapewnia doskonałą ochronę dla personelu w porównaniu z instalacjami na świeżym powietrzu.
• Ulepszona estetyka i niższy wpływ na środowisko:Zamknięty projekt jest wizualnie mniej nachalny niż podstacje na świeżym powietrzu, lepiej wcielając się w krajobrazy miejskie lub wrażliwe.
• Natura plug-and-play:Zintegrowana jednostka upraszcza projekt i zamówienia.
• Wysoka niezawodność:Montaż fabryki w kontrolowanych warunkach generalnie prowadzi do wyższej jakości i niezawodności w porównaniu do montażu pola.
• Elastyczność:Standaryzowane projekty pozwalają na łatwiejszą replikację, podczas gdy koncepcje modułowe oferują pewien stopień dostosowywania i potencjalnej przyszłej ekspansji lub relokacji, szczególnie w przypadku wersji zamontowanych na poślizgu.

Gdzie stosowane są zwarte podstacje 11KV?

Wszechstronność i zalety 11KV CSS sprawiają, że są odpowiednie do szerokiej gamy aplikacji:

• Rozkład miejski i mieszkalny:Wymienianie kompleksów apartamentów, rozwoju mieszkaniowego i dzielnic, w których przestrzeń jest na poziomie premium i estetycznym.
• Urządzenia przemysłowe:Zapewnienie niezawodnej mocy fabrykom, zakładom przetwórczym, jednostkom produkcyjnym, często wymagającym dedykowanej, zlokalizowanej transformacji mocy.
• Sektor komercyjny:Niezbędne dla dużych budynków, takich jak centra handlowe, wieże biurowe, hotele, szpitale i centra danych, które mają znaczące zapotrzebowanie na energię.
• Projekty infrastrukturalne:Dostarczanie energii dla lotnisk, systemów kolejowych (przyczepność i sygnalizacja), porty i tunele.
• Integracja energii odnawialnej:Łączenie gospodarstw słonecznych (rośliny PV) i farm wiatrowych z siecią dystrybucyjną 11KV, często wymagającą solidnych, solidnych rozwiązań.
• Tymczasowy zasilacz:Używany do dużych placów budowy, zdarzeń lub scenariuszy przywracania energii awaryjnej ze względu na ich stosunkowo szybkie wdrożenie.

Trendy rynkowe i kontekst rozwoju

Zapotrzebowanie na zwarte podstacje 11KV stale rośnie, napędzane przez kilka powiązanych ze sobą globalnych i regionalnych trendów:

• Szybka urbanizacja:Ciągły wzrost miast na całym świecie wymaga ekonomicznej infrastruktury kosmicznej, co czyni CSS preferowanym rozwiązaniem dla nowych wydarzeń miejskich.
• Modernizacja siatki:Narzędzia modernizują starzejącą się infrastrukturę.
• Pokolenie rozproszone:Wzrost odnawialnych źródeł energii (RES) wymaga wielu rozproszonych punktów połączenia siatki.
• Skoncentruj się na bezpieczeństwie i niezawodności:Coraz bardziej rygorystyczne przepisy bezpieczeństwa i wysokie koszty awarii przesuwają branże i media w kierunku z natury bezpieczniejszych, sprawdzonych fabrycznie rozwiązań, takich jak CSS.
• Opłacalność:Podczas gdy początkowy koszt jednostkowy może wydawać się wyższy niż niezruszone komponenty, oszczędności w gruntach, prac cywilnych, czasu instalacji i potencjalnie zmniejszonej konserwacji często powodują niższy całkowity koszt własności.

Kluczowe parametry techniczne i specyfikacje

Podczas określenia lub oceny 11 kV CSS inżynierowie muszą rozważyć kilka krytycznych parametrów:

• Znamione napięcie pierwotne:11KV (zgodne z siecią MV).
• Znamione napięcie wtórne:np. 400 V, 415 V, 380 V/220 V (w zależności od lokalnych standardów i zastosowania).
• Power znamionowy (KVA):Określone przez maksymalne zapotrzebowanie na obciążenie, biorąc pod uwagę różnorodność i przyszły wzrost.
• Częstotliwość oceniana:50 Hz lub 60 Hz (Tajwan działa przy 60 Hz).
• Rozdzielnica MV:
  • Typ: RMU (SF6/Air/Solid Izulowane), przełączniki rozłączające z bezpiecznikami, wyłącznik obwodu (próżnia/SF6).
  • Znamionowe krótkie wytrzymanie prądu i czas trwania (np. 16KA lub 20A przez 1 sekundę).
  • Znamiony szczyt wytrzymał prąd.
  • Znamionowy prąd przerywający (dla wyłączników/przełączników połączonych).
• Rozdzielnica LV:
  • Konfiguracja: liczba i ocena (amper) wychodzących podajników (MCCB/bezpieczniki).
  • Główna ocena incomer (ACB/MCCB).
  • Ocena o zwarciu (KA).
• Transformator:Typ (olej/sucha), ocena KVA, chłodzenie (ONAN/AN), grupa wektorowa (np. Dyn11), procentowa impedancja (%z).
• Poziomy izolacji (BIL):Podstawowe oceny poziomu impulsu dla boków MV i LV (np. 75 kV BIL dla sprzętu 11 kV).
• Stopień ochrony (ocena IP):Np. IP54 wskazuje na ochronę przed wnikaniem pyłu i sprayem wody ze wszystkich kierunków.
• Obowiązujące standardy:Kluczowe jest zgodność z odpowiednimi międzynarodowymi (IEC 62271-202) i potencjalnie lokalnymi standardami (podobnie jak określone standardy CNS lub wymagania Taipower na Tajwanie).

Porównanie: zwarte podstacje vs. podstacje konwencjonalne

Funkcja	Podstacja zwartą 11KV (CSS)	Konwencjonalna podstacja 11KV
Ślad stopy	Bardzo mały, zoptymalizowany	Duże, wymaga znacznego obszaru lądowego
Czas instalacji	Krótkie (dni/tygodnie)	Długie (tygodnie/miesiące)
Prace cywilne	Minimalne (podkład podkładowy)	Rozległe (fundamenty, struktury, ogrodzenie)
Koszt	Niższy koszt cyklu życia często, wyższa jednostka początkowa	Niższy koszt komponentów, wyższy ogólny projekt
Bezpieczeństwo	Wysoki (zamknięty, blokowany, przetestowany typu)	Umiarkowany (otwarty powietrze, wymaga ścisłego dostępu)
Środowiskowy	Niski wpływ wizualny, mniej zakłócenia witryny	Wyższy wpływ wizualny, więcej pracy w witrynie
Elastyczność	Wysoki (znormalizowany, potencjalnie przenoszony)	Niski (stałe instalacja)
Konserwacja	Ogólnie łatwiejszy dostęp do zintegrowanych części	Może wymagać dostępu do większego obszaru

导出到 Google 表格

Główni producenci, tacy jak Schneider Electric, ABB i Siemens, często zapewniają szczegółowe porównania podkreślające całkowity koszt posiadania i prędkości wdrażania rozwiązań CSS w odpowiednich zastosowaniach.

Wytyczne wyboru dla zwartych podstacji 11KV

Wybór właściwego 11KV CSS wymaga starannego rozważenia potrzeb specyficznych dla projektu:

1. Zdefiniuj wymagania dotyczące obciążenia:Dokładnie określ obecne i przyszłe zapotrzebowanie KVA, aby poprawnie rozmiar transformatora.
2. Analizuj interfejs sieci MV:Czy to pierścień czy pasza promieniowa?
3. Oblicz poziomy błędów:Określić maksymalny prąd prąd zwarciowy w punkcie połączenia MV.
4. Oceń warunki środowiskowe:Rozważ zakres temperatur otoczenia, wysokość, wilgotność, aktywność sejsmiczną i potencjał korozji.
5. Oceń ograniczenia witryny:Uwzględnij dostępną przestrzeń, drogi dostępu do dostawy i konserwacji oraz wszelkie wymagania estetyczne.
6. Podaj potrzeby dystrybucji LV:Określić liczbę, rozmiar i wymagania dotyczące ochrony wychodzących podajników LV.
7. Rozważ automatyzację i monitorowanie:Czy CSS musi zintegrować się z systemem SCADA?
8. Zapewnij zgodność standardów:Sprawdź zgodność z odpowiednimi międzynarodowymi (IEC) iCo najważniejsze, lokalne standardy i przepisy użyteczności publicznej(np. Standardy Taipower na Tajwanie).
9. Oceń producentów:Rozważ reputację producenta, historię, wsparcie techniczne, gwarancję i dostępność części zamiennych.

Podstacje 11 kV pojawiły się jako kamień węgielny nowoczesnej infrastruktury dystrybucji elektrycznej.

Często zadawane pytania (FAQ)