Оглавление

Введение

АПодстанция 220 кВявляется высоковольтным электрическим объектом, который играет важную роль в региональных системах передачи электроэнергии.

Поскольку страны расширяют свою энергетическую инфраструктуру для удовлетворения роста промышленного роста, урбанизации и интеграции возобновляемых источников энергии, подстанции 220 кВ все чаще развертываются в национальных сетках, промышленных коридорах и межрегиональных межконкторах.

220 kV Substation

Что такое подстанция 220 кВ?

АПодстанция 220 киловольт (кВ)Работает при номинальном напряжении 220 000 вольт и обычно является частью высоковольтной сетки передачи.

Эти подстанции обычно предназначены для:

  • Подключить электростанции к сети передачи
  • Интерфейс региональные зоны сетки
  • Поставлять потребителей с высокой загрузкой, такие как тяжелые отрасли или центры обработки данных
  • Получить объемную мощность для распределения по меньшим подстанциям

Основные функции подстанции 220 кВ

  • Преобразование напряжения: Установите или ускоряйте напряжение между различными уровнями сетки.
  • Управление потоком мощности: Маршрут электричества к желаемым кормушкам и зонам.
  • Защита системы: Изолят неисправные схемы, чтобы предотвратить каскадные перебои.
  • Баланс сетки: Manage load sharing between parallel networks.
  • Мониторинг и автоматизация: Используйте SCADA и IED для диагностики и контроля в реальном времени.

Ключевые компоненты подстанции 220 кВ

Подстанция 220 кВ включает в себя различные высоковольтные оборудование и системы поддержки.

1Силовые трансформаторы

  • Рейтинг напряжения: 220/132 кВ, 220/66 кВ, 220/33 кВ
  • Емкость: от 100 мВА до 315 МВА
  • Охлаждение: Onan / Onaf (нефть натуральный воздух натуральный / нефтяной натуральный воздух принудительно)
  • Может включать в себя нагрузку на Tap Changer (OLTC)

2Выключатели

  • Тип: газопроизводимый или вакуум SF₆ (для деталей более низкого напряжения)
  • Функция: прерывать токи разлома в аномальных условиях
  • Установлено на входящих/исходящих кормушках и бухтах трансформаторов

3Изоляторы (отключить переключатели)

  • Используется для изоляции оборудования без нагрузки
  • Доступно в однокнутом дизайне
  • Может включать переключатель земли для безопасности во время технического обслуживания

4Трансформаторы тока (CTS)

  • Функция: обеспечить уменьшенные токовые сигналы для измерения и защиты
  • Типичное соотношение: 1200/1a, 1500/1a

5Трансформаторы напряжения / CVT

  • Снимите высокое напряжение для защитных реле и счетчиков
  • Также может служить в качестве устройств связи сигнала носителя в системах связи

6Молния арестователей

  • Защитите оборудование от ударов молнии и переключения.
  • Установлен на записи линии и рядом с трансформаторами

7Система шины

  • Типы: одиночный автобус, двойной автобус, Main & Transfer Bus
  • Проводит силу между компонентами в подстанции
  • Материал: медь или алюминий, часто трубчатые или проводники на основе

8Панели управления и реле

  • Домашние цифровые эстафеты, взаимопонимающие, метры и модули ввода -вывода SCADA
  • Расположен в отделении управления подстанцией или сборными управляющими зданиями

9Система заземления

  • Обеспечивает безопасность персонала и защиту оборудования
  • Дизайн сетки следует за IEEE 80 или эквивалентными стандартами
  • Включает в себя земной коврик, стержни, проводники и ямы

10Система SCADA

  • Наблюдательный контроль и система сбора данных для удаленного мониторинга
  • Интерфейсы со всеми цифровыми защитными устройствами (IED)
  • Включает обнаружение неисправностей в реальном времени, анализ нагрузки и дистанционное управление

11Батарея и зарядные устройства

  • Обеспечивает бесперебойную мощность для систем защиты и управления
  • Резервное копирование обычно длится 2–6 часов в зависимости от нагрузки
  • Обычно системы DC 220 В или 110 В.

Типы подстанций 220 кВ

1AIS (воздушная подстанция)

  • Оборудование установлено на открытом воздухе, а воздух - основная изоляционная среда
  • Легче осматривать и поддерживать
  • Требует большего места и уязвимо для загрязнения и погоды

2ГИС (газопроизводная подстанция)

  • Оборудование размещено в газовых отсеках SF₆ SF₆
  • Компактное, низкое обслуживание, подходящее для городской или суровой среды
  • Более высокие первоначальные затраты, но снижают долгосрочные эксплуатационные расходы

3Гибридная подстанция

  • Сочетает особенности AIS и ГИС
  • Оптимизирует пространство и стоимость
  • Часто используется при модернизации или частичных обновлениях

Макет подстанции 220 кВ

Типичный макет включает в себя:

  • 2 или более входящих линий (220 кВ -питателей)
  • 2–4 силовые трансформаторы (220/132 или 220/66 кВ)
  • Несколько общительных кормушек для подстанций с более низким напряжением
  • Автобусы, расположенные в двойном автобусе или схемах выключателя
  • Трансформерные бухты и линии бухты
  • Здание управления с помощью SCADA и Battery Backup

Применение подстанций 220 кВ

Подстанции 220 кВ широко используются в:

  • Межгосударственный или межрегиональный перенос энергии
  • Эвакуация мощности от гидроэнергетики, термических или солнечных растений
  • Сетка взаимосвязь между зонами передачи
  • Питание промышленных кластеров или экономических зон
  • Высоковольтная интеграция заводов возобновляемых источников энергии (солнечная энергия, ветер)
  • Страновая сетчатая связь

Соображения дизайна

При разработке подстанции 220 кВ инженеры рассматривают:

  • Прогнозируемые уровни спроса на нагрузку и неисправности
  • Географические и экологические условия
  • Доступность земли (AIS против ГИС)
  • Будущие возможности расширения
  • Безопасность и доступность
  • Кибербезопасность в подстанциях, связанных с SCADA

Преимущества подстанций 220 кВ

  • Эффективная передача на расстоянии
  • Уменьшенные потери мощности по сравнению с более низким напряжением
  • Высокая нагрузка для промышленных и коммунальных сетей
  • Улучшенная стабильность сетки с помощью надлежащих схем защиты
  • Подготовка интеграции для платформ Smart Grid и автоматизации

Проблемы

  • Высокие затраты на установку и оборудование
  • Потребность в квалифицированной рабочей силе и строгих стандартах ввода в эксплуатацию
  • Управление окружающей средой (сдерживание нефти, обработка SF₆)
  • Сложность технического обслуживания в конфигурациях многооттрай

Заключение

Подстанция 220 кВ является краеугольным камнем современной энергетической инфраструктуры, обеспечивающей эффективную передачу, защиту и регулирование мощности высоковольтных.

С ростом интеллектуальных сетей и спросом на интеграцию с чистой энергией, будущее 220 кВ.подстанциибудет все чаще показывать цифровой мониторинг, проект ГИС, удаленную работу и предсказательное обслуживание с AI, что делает их более умными, безопасными и более надежными, чем когда-либо прежде.

Substations