Spis treści

Wstęp

APodstacja 220 kVjest obiektem elektrycznym o wysokim napięciu, która odgrywa kluczową rolę w regionalnych systemach przesyłania mocy.

W miarę jak kraje rozszerzają infrastrukturę energetyczną, aby sprostać wzrostowi przemysłowemu, urbanizacji i integracji energii odnawialnej, podstacje 220 kV są coraz częściej wdrażane w krajowych sieciach, korytarzach przemysłowych i międzyregionalnych połączeniach.

220 kV Substation

Co to jest podstacja 220 kV?

APodstacja 220 kilowoltowa (KV)Działa przy napięciu nominalnym 220 000 woltów i jest zazwyczaj częścią siatki przekładni o wysokim napięciu.

Podstacje te są na ogół zaprojektowane, aby:

  • Podłącz elektrowni do sieci transmisyjnych
  • Interfejs regionalnych stref siatki
  • Dostarczaj konsumentów o wysokim obciążeniu, takich jak branże ciężkie lub centra danych
  • Otrzymuj moc masową do dystrybucji do mniejszych podstacji

Główne funkcje podstacji 220 kV

  • Transformacja napięcia: Zwiększ lub zmniejsz napięcie między różnymi poziomami siatki.
  • Kontrola przepływu mocy: Przesuń energię elektryczną do pożądanych podajników i stref.
  • System protection: Izoluj wadliwe obwody, aby zapobiec awarii kaskadowych.
  • Równoważenie siatki: Zarządzaj udostępnianiem obciążenia między sieciami równoległymi.
  • Monitorowanie i automatyzacja: Użyj SCADA i IED do diagnostyki i kontroli w czasie rzeczywistym.

Kluczowe elementy podstacji 220 kV

Podstacja o długości 220 kV obejmuje różnorodne urządzenia wysokiego napięcia i systemy wsparcia.

1.Transformatory mocy

  • Ocena napięcia: 220/132 kV, 220/66 kV, 220/33 kV
  • Pojemność: 100 MVA do 315 MVA
  • Chłodzenie: Onan / Onaf (olej naturalne powietrze naturalne / olej naturalne powietrze wymuszone)
  • Może obejmować zmieniacz kranowy na obciążeniu (OLTC)

2.Wyłączniki obwodowe

  • Typ: SF₆ izolowany gazem lub próżnia (dla części niższego napięcia)
  • Funkcja: przerwać prądy uszkodzenia w warunkach nieprawidłowych
  • Zainstalowane na podajnikach przychodzących/wychodzących i zatokach transformatorów

3.Izolatory (przełączniki rozłączające)

  • Używane do izolacji sprzętu bez obciążenia
  • Dostępne w projekcie pojedynczej lub podwójnej przełomu
  • Może obejmować przełącznik ziemi dla bezpieczeństwa podczas konserwacji

4.Prądowe transformatory (CTS)

  • Funkcja: Zapewnij zmniejszone sygnały prądowe do pomiaru i ochrony
  • Typowy stosunek: 1200/1a, 1500/1a

5.Transformatory napięcia / CVT

  • Zmniejsz wysokie napięcie dla przekaźników ochronnych i mierników
  • Mogą również służyć jako urządzenia sprzęgające sygnał nośnika w systemach komunikacyjnych

6.Aresterowie błyskawicy

  • Chroń sprzęt przed uderzeniami pioruna i przełączania
  • Zainstalowane w pozycji i blisko transformatorów

7.System szyny

  • Rodzaje: pojedynczy autobus, podwójny autobus, główny i transferowy autobus
  • Przeprowadza moc między składnikami w podstacji
  • Materiał: miedź lub aluminium, często oparte na kanalikach lub przewodach

8.Panele sterujące i przekaźnikowe

  • Domowe przekaźniki cyfrowe, analityki, mierniki i moduły I/O SCADA
  • Położone w sali kontrolnej lub prefabrykowane budynki kontrolne

9.System uziemienia

  • Zapewnia bezpieczeństwo personelu i ochronę sprzętu
  • Projektowanie siatki jest zgodne z IEEE 80 lub równoważnymi standardami
  • Obejmuje matę ziemię, pręty, przewodniki i doły

10.System SCADA

  • System kontroli nadzorczej i akwizycji danych do zdalnego monitorowania
  • Interfejsy ze wszystkimi cyfrowymi urządzeniami ochronnymi (IEDS)
  • Umożliwia wykrywanie błędów w czasie rzeczywistym, analizę obciążenia i zdalne sterowanie

11.Bank i ładowarki

  • Zapewnia nieprzerwaną moc dla systemów ochrony i sterowania
  • Kopia zapasowa zwykle trwa 2–6 godzin w zależności od obciążenia
  • Zwykle systemy DC 220 V lub 110 V

Rodzaje 220 kV podstacji

1.AIS (podstacja izolowana przez powietrze)

  • Sprzęt jest instalowany na zewnątrz, a powietrze jest głównym medium izolacji
  • Łatwiejsze do sprawdzania i utrzymania
  • Wymaga więcej miejsca i jest podatny na zanieczyszczenie i pogodę

2.GIS (podstacja izolowana gazem)

  • Sprzęt jest umieszczony w schodach SF₆ SF₆ SF₆
  • Kompaktowe, niskie utrzymanie, odpowiednie dla środowisk miejskich lub surowych
  • Wyższy koszt z góry, ale niższe długoterminowe wydatki operacyjne

3.Podstacja hybrydowa

  • Łączy cechy AI i GIS
  • Optimizes space and cost
  • Często używane w modernizacji lub częściowych modernizacji

Układ podstacji 220 kV

Typowy układ obejmuje:

  • 2 lub więcej linii przychodzących (220 kV)
  • 2–4 Transformatory mocy (220/132 lub 220/66 kV)
  • Wiele wychodzących podajników do podstacji niższego napięcia
  • Schematy zbiorcze ułożone w programach podwójnych lub półtora autobusu lub półtora
  • Transformer zatoki i zatoki linii
  • Budynek pomieszczenia kontrolnego z SCADA i kopią zapasową baterii

Zastosowania 220 kV podstacji

Podstacje 220 kV są szeroko stosowane w:

  • Transfer mocy międzypaństwowej lub międzyregionalnej
  • Ewakuacja mocy masowej z roślin wodnych, termicznych lub słonecznych
  • Połączenie sieci między strefami transmisji
  • Zasilanie klastrów przemysłowych lub stref ekonomicznych
  • High-voltage integration of renewable energy plants (solar, wind)
  • Transgraniczna łączność siatki

Względy projektowe

Podczas projektowania podstacji 220 kV inżynierowie rozważają:

  • Prognozowane popyt i poziomy uszkodzeń
  • Warunki geograficzne i środowiskowe
  • Dostępność gruntów (AIS vs GIS)
  • Przyszłe możliwości ekspansji
  • Bezpieczeństwo i dostępność
  • Cyberbezpieczeństwo w podstacjach związanych z SCADA

Zalety 220 kv podstacji

  • Skuteczna transmisja na duże odległości
  • Zmniejszone straty mocy w porównaniu z niższymi napięciami
  • Wysoka pojemność obciążenia dla sieci przemysłowych i mediów
  • Zwiększona stabilność siatki dzięki odpowiednim schematom ochrony
  • Integracja gotowa do inteligentnych platform sieciowych i automatyzacji

Wyzwania

  • Wysokie koszty instalacji i sprzętu
  • Potrzeba wykwalifikowanej siły roboczej i ścisłych standardów uruchamiania
  • Zarządzanie środowiskiem (przechowywanie oleju, obsługa SF₆)
  • Złożoność konserwacji w konfiguracjach wielobocznych

Conclusion

Podstacja o długości 220 kV jest kamieniem węgielnym nowoczesnej infrastruktury energetycznej, zapewniającej wydajną transmisję, ochronę i regulację energii wysokiego napięcia.

Wraz z rozwojem inteligentnych sieci i zapotrzebowania na integrację czystej energii, przyszłość 220 kVPodstacjeW

Substations