Cuprins

Introducere

O220 kV Substațieeste o instalație electrică de înaltă tensiune care joacă un rol critic în sistemele regionale de transmisie de energie.

Pe măsură ce țările își extind infrastructura electrică pentru a face față creșterii industriale, urbanizării și integrării energiei regenerabile, stațiile de 220 kV sunt din ce în ce mai mult implementate în rețele naționale, coridoare industriale și interconectoare inter-regionale.

220 kV Substation

Ce este o stație de 220 kV?

O220 kilovoltă (kV) SubstațieFuncționează la o tensiune nominală de 220.000 volți și este de obicei parte a rețelei de transmisie de înaltă tensiune.

Aceste stații sunt în general concepute pentru:

  • Conectați centralele de alimentare la rețelele de transmisie
  • Interfață zone regionale de grilă
  • Furnizați consumatori cu sarcină mare, precum industrii grele sau centre de date
  • Primiți putere în vrac pentru distribuirea către stații mai mici

Principalele funcții ale unei stații de 220 kV

  • Transformarea tensiunii: Creșteți sau renunțați la tensiunea între diferite niveluri de grilă.
  • Controlul fluxului de putere: Electricitate de ruta către alimentatoarele și zonele dorite.
  • Protecția sistemului: Izolați circuitele defecte pentru a preveni întreruperile în cascadă.
  • Echilibrarea rețelei: Gestionați partajarea sarcinii între rețelele paralele.
  • Monitorizare și automatizare: Folosiți SCADA și IED pentru diagnosticare și control în timp real.

Componente cheie ale unei stații de 220 kV

O stație de 220 kV include o varietate de echipamente de înaltă tensiune și sisteme de asistență.

1.Transformatoare de putere

  • Evaluare de tensiune: 220/132 kV, 220/66 kV, 220/33 kV
  • Capacitate: 100 MVA până la 315 MVA
  • Răcire: Onan / Onaf (aer natural natural natural / ulei natural forțat)
  • Poate include schimbătorul de robinet la încărcare (OLTC)

2.Întrerupătoare

  • Tip: SF₆ izolat cu gaz sau vid (pentru piese de tensiune mai mică)
  • Funcție: întrerupeți curenții de defecte în condiții anormale
  • Instalat pe alimentatoarele de intrare/ieșire și golfurile de transformare

3.Izolatoare (întrerupătoarele de deconectare)

  • Utilizat pentru izolarea fără sarcină a echipamentelor
  • Disponibil în design unic sau dublu-pauză
  • Poate include comutatorul pământului pentru siguranță în timpul întreținerii

4.Transformatoare curente (CTS)

  • Funcție: Oferiți semnale de curent reduse pentru contorizare și protecție
  • Raport tipic: 1200/1a, 1500/1a

5.Transformatoare de tensiune / CVTS

  • Renunțați la tensiune înaltă pentru relee de protecție și contoare
  • De asemenea, poate servi ca dispozitive de cuplare a semnalului de transport în sistemele de comunicații

6.Iartari fulgeri

  • Protejați echipamentele împotriva grevelor fulgerului și a schimbărilor de comutare
  • Instalat la intrări de linie și în apropiere de transformatoare

7.Sistem de bare

  • Tipuri: autobuz unic, autobuz dublu, autobuz principal și de transfer
  • Efectuează puterea între componente din cadrul stației
  • Material: cupru sau aluminiu, adesea tubular sau pe bază de conductor

8.Panouri de control și releu

  • Relee digitale de casă, anunțuri, contoare și module I/O SCADA
  • Situat în sala de control al stației sau în clădirile de control prefabricate

9.Sistem de legare la pământ

  • Asigură protecția privind siguranța și echipamentele personalului
  • Proiectarea grilei urmează IEEE 80 sau standarde echivalente
  • Include covoraș, tije, conductoare și gropi

10.Sistem SCADA

  • Sistem de control de supraveghere și achiziție de date pentru monitorizare la distanță
  • Interfețe cu toate dispozitivele de protecție digitală (IED)
  • Permite detectarea în timp real a erorilor, analiza încărcăturii și telecomanda

11.Baterie de baterii și încărcătoare

  • Oferă o putere neîntreruptă pentru sistemele de protecție și control
  • Backup -ul durează de obicei 2-6 ore în funcție de sarcină
  • De obicei, sisteme de DC DC sau 110V de 110V

Tipuri de stații de 220 kV

1.AIS (stația izolată cu aer)

  • Echipamentul este instalat în aer liber, iar aerul este principalul mediu de izolare
  • Mai ușor de inspectat și întreținut
  • Necesită mai mult spațiu și este vulnerabil la poluare și vreme

2.GIS (stația izolată cu gaz)

  • Echipamentele sunt adăpostite în compartimente de gaz SF₆ închise în metal
  • Compact, întreținere scăzută, potrivit pentru medii urbane sau dure
  • Costuri în avans mai mari, dar cheltuieli de exploatare mai mici pe termen lung

3.Stația hibridă

  • Combină caracteristicile AIS și GIS
  • Optimizează spațiul și costul
  • Adesea utilizat în modernizări sau parțiale

Dispunerea unei stații de 220 kV

Un aspect tipic include:

  • 2 sau mai multe linii de intrare (220 kV alimentatoare)
  • 2–4 transformatoare de putere (220/132 sau 220/66 kV)
  • Mai multe alimentatoare de ieșire la stații de tensiune mai mică
  • Barele de autobuze aranjate în scheme duble de autobuz sau de întrerupere și jumătate
  • Golfuri de transformare și golfuri de linie
  • Clădirea camerei de control cu ​​SCADA și backup pentru baterii

Aplicații de stații de 220 kV

Substațiile de 220 kV sunt utilizate pe scară largă în:

  • Transfer de putere interstatal sau inter-regional
  • Evacuarea puterii în vrac din plante hidro, termice sau solare
  • Interconectarea rețelei între zonele de transmisie
  • Alimentarea grupurilor industriale sau a zonelor economice
  • Integrarea de înaltă tensiune a instalațiilor de energie regenerabilă (solar, eolian)
  • Conectivitate transfrontalieră a grilei

Considerații de proiectare

Când proiectați o stație de 220 kV, inginerii consideră:

  • Cererea de sarcină prognozată și nivelurile de erori
  • Condiții geografice și de mediu
  • Disponibilitatea terenurilor (AIS vs GIS)
  • Posibilități viitoare de extindere
  • Siguranță și accesibilitate
  • Cibersecuritate în stațiile conectate la SCADA

Avantajele stațiilor de 220 kV

  • Transmisie eficientă pe distanțe lungi
  • Pierderi reduse de putere în comparație cu tensiunile mai mici
  • Capacitate ridicată de încărcare pentru rețele industriale și de utilități
  • Stabilitatea îmbunătățită a rețelei cu scheme de protecție adecvate
  • Integrare-gata pentru platformele inteligente de rețea și automatizare

Provocări

  • Costuri mari de instalare și echipamente
  • Necesitatea forței de muncă calificate și a standardelor stricte de punere în funcțiune
  • Managementul mediului (reținerea petrolului, manipularea SF₆)
  • Complexitatea de întreținere în configurațiile cu mai multe bagele

Concluzie

O stație de 220 kV este o piatră de temelie a infrastructurii de energie modernă, oferind transmisie, protecție și reglare eficientă a puterii de înaltă tensiune.

Odată cu creșterea rețelelor inteligente și a cererii de integrare a energiei curate, viitor 220 kVstațiiVa prezenta din ce în ce mai mult monitorizarea digitală, proiectarea GIS, funcționarea la distanță și întreținerea predictivă alimentate de AI-ceea ce le face mai inteligente, mai sigure și mai fiabile ca niciodată.

Substations