การแนะนำ
ความต้องการไฟฟ้าที่เชื่อถือได้อย่างไม่หยุดยั้งในโลกที่มีการขยายตัวของเมืองและอุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นของเรานั้นจำเป็นต้องมีเครือข่ายการกระจายพลังงานที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพ สถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV (CSS)หรือที่รู้จักกันในชื่อ Subgaged Subgaged (PSS) หรือสถานีย่อยหน่วย (USS)
แอสเซมบลีที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเหล่านี้แสดงถึงวิวัฒนาการที่สำคัญในการออกแบบสถานีย่อยโดยรวมส่วนประกอบสำคัญเข้ากับหน่วยที่ผ่านการทดสอบและสร้างจากโรงงาน
สถานีย่อยขนาดกะทัดรัด (CSS) คืออะไร?
สถานีย่อยขนาดกะทัดรัดนั้นเป็นชุดย่อยไฟฟ้าที่มีอยู่ในตัวเองประกอบเข้าด้วยกันและทดสอบในสภาพแวดล้อมของโรงงานก่อนที่จะถูกส่งไปยังไซต์เพื่อติดตั้ง
โดยเฉพาะสำหรับไฟล์สถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kVฟังก์ชั่นหลักคือการได้รับพลังงานไฟฟ้าที่ระดับแรงดันไฟฟ้าขนาด 11kV (MV), แปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำ (LV)-โดยทั่วไป 400V, 415V หรือแรงดันไฟฟ้าสามเฟสที่คล้ายกัน การรวมภายในหน่วยเดียวกะทัดรัดและที่ปิดล้อม-
การเปลี่ยนปรัชญาการออกแบบนี้มีข้อได้เปรียบมากมายย้ายงานประกอบที่ซับซ้อนและการทดสอบส่วนใหญ่จากสนามไปสู่สภาพแวดล้อมของโรงงานควบคุมส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อระยะเวลาโครงการและการประกันคุณภาพ
ส่วนประกอบสำคัญของสถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV
ในขณะที่การออกแบบแตกต่างกันระหว่างผู้ผลิต (เช่น ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton และผู้เล่นระดับภูมิภาคจำนวนมาก), 11kV CSS ทั่วไปประกอบด้วยช่องทำงานหลักสามช่องที่อยู่ภายในคอกที่ใช้ร่วมกัน:
- ช่องสวิตช์แรงดันไฟฟ้าขนาดกลาง (MV) (ด้าน 11kV):ส่วนนี้เป็นที่ตั้งของอุปกรณ์สำหรับการเชื่อมต่อกับอุปทาน 11kV ที่เข้ามาและให้การสลับและการป้องกัน
- Ring Main Unit (RMU):ตัวเลือกที่พบบ่อยมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่ายการกระจาย
- แผงสวิตช์ MV:ใน CSS ขนาดใหญ่หรือการออกแบบแอปพลิเคชันที่เฉพาะเจาะจงอาจใช้แผงสวิตช์ MV แบบสแตนด์อโลนพร้อมเบรกเกอร์วงจร (สูญญากาศหรือ SF6) ซึ่งมีความสามารถที่สูงขึ้น แต่อาจเพิ่มรอยเท้า
- การป้องกัน:การป้องกันความผิดพลาดของโลกและการป้องกันความผิดพลาดของโลกนั้นมีให้โดยฟิวส์ (มักรวมกับสวิตช์เบรคโหลด) หรือโดยรีเลย์เบรกเกอร์วงจร MV ที่ใช้งานได้
- ช่องหม้อแปลง:นี่เป็นที่ตั้งของหม้อแปลงไฟฟ้าที่รับผิดชอบในการก้าวลงแรงดันจาก 11kV ถึงระดับ LV ที่ต้องการ
- พิมพ์:สามารถเป็นได้อย่างใดอย่างหนึ่งอมตะน้ำมัน(onan/onaf cooling) หรือประเภทแห้ง(AN/AF COOLING โดยใช้เรซินหรือการทำให้เกิดแรงดันสูญญากาศ)
- คะแนน:โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ประมาณ 100 kVA ถึง 2,500 kVA หรือสูงกว่าสำหรับแอปพลิเคชันการกระจาย 11kV ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการโหลด
- Vector Group & Impedance:พารามิเตอร์มาตรฐานที่สำคัญสำหรับการดำเนินการแบบขนานและการคำนวณระดับความผิดพลาด
- ช่องสวิตช์แรงดันไฟฟ้าต่ำ (LV) (เช่นด้าน 415V/240V):ส่วนนี้มีบอร์ดกระจาย LV สำหรับการควบคุมและปกป้องตัวป้อน LV ขาออก
- เบรกเกอร์ที่เข้ามาหลัก:เบรกเกอร์วงจรอากาศ (ACB) หรือเคสเบรกเกอร์ (MCCB) ที่เชื่อมต่อกับเทอร์มินัล LV ของหม้อแปลง
- ตัวป้อนขาออก:MCCBS หลายตัวหรือหน่วยฟิวส์ปกป้องวงจร LV แต่ละตัวที่ให้โหลด
- เครื่องมือวัดและการวัด:แรงดันไฟฟ้า/เมตรปัจจุบันมิเตอร์พลังงาน (ตามที่ต้องการโดยยูทิลิตี้หรือสิ่งอำนวยความสะดวก)
- บัสบาร์:Busbars ทองแดงหรืออลูมิเนียมกระจายกำลัง LV
- สิ่งที่แนบมาและเสริม:ที่อยู่อาศัยทั่วไปให้การปกป้องและความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
- วัสดุ:โดยปกติแล้วเหล็กแผ่นชุบสังกะสีที่มีสีที่ทนทานแม้ว่าวัสดุอื่น ๆ เช่น GRP (โพลีเอสเตอร์เสริมแก้ว) บางครั้งก็ใช้
- ระดับการป้องกัน:ได้รับการจัดอันดับตาม IEC 60529 (เช่น IP54 หรือ IP55) เพื่อป้องกันการเข้าฝุ่นและสเปรย์น้ำเพื่อให้มั่นใจว่าเหมาะสมสำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง
- การระบายอากาศ:ระบบระบายอากาศตามธรรมชาติหรือแบบบังคับมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับช่องหม้อแปลงเพื่อจัดการการกระจายความร้อน
- คุณสมบัติประสานและความปลอดภัย:กลไกเชิงกลและไฟฟ้าบางครั้งป้องกันการทำงานที่ไม่ปลอดภัย (เช่นการเข้าถึงช่อง MV ในขณะที่มีชีวิตอยู่)
ข้อดีของการใช้สถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV
ธรรมชาติแบบบูรณาการและสำเร็จรูปของ 11kV CSS นำเสนอข้อได้เปรียบที่น่าสนใจสำหรับการก่อสร้างสถานีย่อยแบบดั้งเดิม:
- การออมพื้นที่สำคัญ:รอยเท้าขนาดกะทัดรัดของพวกเขาเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเขตเมืองที่มีประชากรหนาแน่นพื้นที่อุตสาหกรรมที่มีพื้นที่ จำกัด หรือการติดตั้งใต้ดิน
- ลดเวลาการติดตั้งและค่าใช้จ่าย:การสร้างและทดสอบในโรงงานการทำงานในสถานที่จะลดลงเป็นหลักในการเตรียมมูลนิธิพลเรือนการเชื่อมต่อสายเคเบิลและการว่าจ้าง
- ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น:การออกแบบโลหะที่ปิดล้อมและมีการเชื่อมต่อความปลอดภัยในตัวให้การป้องกันที่เหนือกว่าสำหรับบุคลากรเมื่อเทียบกับการติดตั้งแบบเปิดโล่ง
- ความสวยงามที่ดีขึ้นและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ลดลง:การออกแบบที่ปิดล้อมนั้นมีการล่วงละเมิดทางสายตาน้อยกว่าสถานีย่อยแบบเปิดโล่งผสมเข้ากับภูมิทัศน์ในเมืองหรือที่ละเอียดอ่อน
- ลักษณะของปลั๊กแอนด์เพลย์:หน่วยรวมช่วยลดความซับซ้อนของการออกแบบและการจัดหา
- ความน่าเชื่อถือสูง:การประกอบจากโรงงานภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมโดยทั่วไปจะนำไปสู่คุณภาพการสร้างและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับการประกอบภาคสนาม
- ความยืดหยุ่น:การออกแบบที่ได้มาตรฐานช่วยให้การจำลองแบบง่ายขึ้นในขณะที่แนวคิดแบบแยกส่วนมีระดับของการปรับแต่งและการขยายตัวในอนาคตหรือการย้ายถิ่นฐานในอนาคตโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรุ่นที่ติดตั้งบนลื่นไถล
ใช้สถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV ที่ไหน?
ความเก่งกาจและข้อดีของ 11kV CSS ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย:
- การกระจายเมืองและที่อยู่อาศัย:คอมเพล็กซ์อพาร์ทเมนต์ที่เพิ่มพลังการพัฒนาที่อยู่อาศัยและละแวกใกล้เคียงที่พื้นที่มีพื้นที่พรีเมี่ยมและสุนทรียภาพ
- โรงงานอุตสาหกรรม:ให้พลังงานที่เชื่อถือได้แก่โรงงานโรงงานแปรรูปหน่วยการผลิตมักจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานโดยเฉพาะ
- ภาคการค้า:จำเป็นสำหรับอาคารขนาดใหญ่เช่นห้างสรรพสินค้าหอคอยสำนักงานโรงแรมโรงพยาบาลและศูนย์ข้อมูลที่มีความต้องการพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ
- โครงการโครงสร้างพื้นฐาน:การจัดหาพลังงานสำหรับสนามบินระบบรถไฟ (การลากและการส่งสัญญาณ) พอร์ตและอุโมงค์
- การรวมพลังงานทดแทน:การเชื่อมต่อฟาร์มแสงอาทิตย์ (โรงงาน PV) และฟาร์มกังหันลมเข้ากับกริดการกระจาย 11kV ซึ่งมักจะต้องใช้โซลูชั่นกลางแจ้งที่แข็งแกร่ง
- แหล่งจ่ายไฟชั่วคราว:ใช้สำหรับสถานที่ก่อสร้างขนาดใหญ่เหตุการณ์หรือสถานการณ์การฟื้นฟูพลังงานฉุกเฉินเนื่องจากการปรับใช้อย่างรวดเร็ว
แนวโน้มตลาดและบริบทการพัฒนา
ความต้องการสถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องโดยได้รับแรงหนุนจากแนวโน้มทั่วโลกและภูมิภาคที่เชื่อมต่อกันหลายแห่ง:
- การกลายเป็นเมืองอย่างรวดเร็ว:การเติบโตอย่างต่อเนื่องของเมืองทั่วโลกจำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพในพื้นที่ทำให้ CSS เป็นโซลูชั่นที่ต้องการสำหรับการพัฒนาเมืองใหม่
- ความทันสมัยของกริด:สาธารณูปโภคกำลังอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานอายุ
- รุ่นกระจาย:การเพิ่มขึ้นของแหล่งพลังงานหมุนเวียน (RES) ต้องใช้จุดเชื่อมต่อกริดแบบกระจายจำนวนมาก
- มุ่งเน้นไปที่ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ:กฎระเบียบด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดมากขึ้นและค่าใช้จ่ายสูงของการหยุดทำงานผลักดันอุตสาหกรรมและสาธารณูปโภคไปสู่โซลูชั่นที่ปลอดภัยกว่าและผ่านการทดสอบจากโรงงานเช่น CSS
- ต้นทุน-ประสิทธิผล:ในขณะที่ต้นทุนต่อหน่วยเริ่มต้นอาจดูเหมือนสูงกว่าส่วนประกอบที่ไม่ได้ประกอบการออมในที่ดินงานโยธาเวลาการติดตั้งและการบำรุงรักษาที่ลดลงอาจส่งผลให้ต้นทุนการเป็นเจ้าของลดลง
พารามิเตอร์และข้อกำหนดทางเทคนิคที่สำคัญ
เมื่อระบุหรือประเมินผล CSS 11kV วิศวกรจะต้องพิจารณาพารามิเตอร์ที่สำคัญหลายประการ:
- คะแนนแรงดันไฟฟ้าหลัก:11kV (สอดคล้องกับเครือข่าย MV)
- คะแนนแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ:เช่น 400V, 415V, 380V/220V (ขึ้นอยู่กับมาตรฐานและแอปพลิเคชันท้องถิ่น)
- Power Rated (KVA):กำหนดโดยความต้องการโหลดสูงสุดโดยพิจารณาจากความหลากหลายและการเติบโตในอนาคต
- ความถี่จัดอันดับ:50 Hz หรือ 60 Hz (ไต้หวันทำงานที่ 60Hz)
- MV Switchgear:
- ประเภท: RMU (SF6/AIR/ELITION ENASOLATION), สวิตช์แยกด้วยฟิวส์, เบรกเกอร์ (สูญญากาศ/SF6)
- จัดอันดับเวลาสั้น ๆ ทนต่อปัจจุบันและระยะเวลา (เช่น 16ka หรือ 20ka เป็นเวลา 1 วินาที)
- ให้คะแนนสูงสุดทนต่อกระแสไฟฟ้า
- จัดอันดับกระแสไฟฟ้าขัดจังหวะ (สำหรับเบรกเกอร์วงจร/สวิตช์หลอมรวม)
- LV Switchgear:
- การกำหนดค่า: จำนวนและการให้คะแนน (แอมแปร์) ของตัวป้อนขาออก (MCCBS/ฟิวส์)
- คะแนน incommer หลัก (ACB/MCCB)
- การลัดวงจรทนต่อการจัดอันดับ (KA)
- หม้อแปลง:พิมพ์ (น้ำมัน/แห้ง), การจัดอันดับ KVA, การระบายความร้อน (onan/an), กลุ่มเวกเตอร์ (เช่น DYN11), เปอร์เซ็นต์ความต้านทาน (%z)
- ระดับฉนวน (bil):การจัดอันดับระดับแรงกระตุ้นพื้นฐานสำหรับด้าน MV และ LV (เช่น 75kV BIL สำหรับอุปกรณ์ 11kV)
- ระดับการป้องกัน (การจัดอันดับ IP):เช่น IP54 บ่งชี้การป้องกันการเข้าฝุ่นและสเปรย์น้ำจากทุกทิศทุกทาง
- มาตรฐานที่ใช้บังคับ:การปฏิบัติตามมาตรฐานระหว่างประเทศที่เกี่ยวข้อง (IEC 62271-202) และมาตรฐานท้องถิ่นที่อาจเกิดขึ้น (เช่นมาตรฐาน CNS เฉพาะหรือข้อกำหนดของ Taipower ในไต้หวัน) เป็นสิ่งสำคัญ
การเปรียบเทียบ: สถานีย่อยขนาดกะทัดรัดกับสถานีย่อยทั่วไป
| คุณสมบัติ | สถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV (CSS) | สถานีย่อย 11kV ทั่วไป |
|---|---|---|
| รอยเท้า | เล็กมากปรับให้เหมาะสม | ขนาดใหญ่ต้องใช้พื้นที่สำคัญ |
| เวลาติดตั้ง | สั้น (วัน/สัปดาห์) | ยาว (สัปดาห์/เดือน) |
| งานโยธา | ขั้นต่ำ (แผ่นรองพื้น) | กว้างขวาง (ฐานรากโครงสร้างรั้ว) |
| ค่าใช้จ่าย | ลดต้นทุนวงจรชีวิตบ่อยครั้งหน่วยเริ่มต้นที่สูงขึ้น | ต้นทุนส่วนประกอบลดลงโครงการโดยรวมที่สูงขึ้น |
| ความปลอดภัย | สูง (ปิดล้อม, เชื่อมต่อ, ทดสอบประเภท) | ปานกลาง (เปิดโล่งต้องมีการเข้าถึงที่เข้มงวด) |
| ด้านสิ่งแวดล้อม | ผลกระทบทางสายตาต่ำการหยุดชะงักของไซต์น้อยลง | ผลกระทบทางสายตาที่สูงขึ้นทำงานไซต์มากขึ้น |
| ความยืดหยุ่น | สูง (เป็นมาตรฐานและสามารถถ่ายทอดได้) | ต่ำ (การติดตั้งคงที่) |
| การซ่อมบำรุง | การเข้าถึงชิ้นส่วนแบบรวมง่ายขึ้นโดยทั่วไป | สามารถเข้าถึงได้ในพื้นที่ขนาดใหญ่ |
导出到 Google 表格
ผู้ผลิตรายใหญ่เช่น Schneider Electric, ABB และ Siemens มักจะให้การเปรียบเทียบโดยละเอียดที่เน้นค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของและความเร็วในการปรับใช้ของโซลูชั่น CSS ในการใช้งานที่เหมาะสม
คำแนะนำการเลือกสำหรับสถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV
การเลือก CSS 11kV ที่ถูกต้องต้องพิจารณาอย่างรอบคอบถึงความต้องการเฉพาะโครงการ:
- กำหนดข้อกำหนดการโหลด:กำหนดความต้องการ KVA ในปัจจุบันและอนาคตอย่างถูกต้องเพื่อปรับขนาดหม้อแปลงอย่างถูกต้อง
- วิเคราะห์อินเทอร์เฟซเครือข่าย MV:มันเป็นแหวนหรือฟีดเรเดียล?
- คำนวณระดับความผิดพลาด:กำหนดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดหวังสูงสุดที่จุดเชื่อมต่อ MV
- ประเมินสภาพแวดล้อม:พิจารณาช่วงอุณหภูมิโดยรอบระดับความสูงความชื้นกิจกรรมแผ่นดินไหวและศักยภาพในการกัดกร่อน
- ประเมินข้อ จำกัด ของไซต์:ปัจจัยในพื้นที่ว่างเส้นทางการเข้าถึงสำหรับการจัดส่งและการบำรุงรักษาและข้อกำหนดด้านความงามใด ๆ
- ระบุความต้องการการกระจาย LV:กำหนดจำนวนขนาดและข้อกำหนดการป้องกันสำหรับตัวป้อน LV ขาออก
- พิจารณาระบบอัตโนมัติและการตรวจสอบ:CSS จำเป็นต้องรวมเข้ากับระบบ SCADA หรือไม่?
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามาตรฐานการปฏิบัติตาม:ตรวจสอบการปฏิบัติตามที่เกี่ยวข้องกับ International (IEC) และมาตรฐานและกฎระเบียบด้านสาธารณูปโภคในท้องถิ่นที่สำคัญ(เช่นมาตรฐาน Taipower ในไต้หวัน)
- ประเมินผู้ผลิต:พิจารณาชื่อเสียงของผู้ผลิตบันทึกการติดตามการสนับสนุนทางเทคนิคการรับประกันและความพร้อมใช้งานของชิ้นส่วนอะไหล่
สถานีย่อยขนาดกะทัดรัด 11kV กลายเป็นรากฐานที่สำคัญของโครงสร้างพื้นฐานการกระจายไฟฟ้าที่ทันสมัย
คำถามที่พบบ่อย (คำถามที่พบบ่อย)
A:อายุการใช้งานของ 11kV CSS มักจะอยู่ในช่วงจาก25 ถึง 30 ปีขึ้นไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นคุณภาพของส่วนประกอบ (หม้อแปลง, สวิตช์เกียร์), การปฏิบัติตามตารางการบำรุงรักษาที่เหมาะสมสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ, ความชื้น, ระดับมลพิษ) และโปรไฟล์การดำเนินงาน
A:ใช่สามารถระบุสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำหรับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อน แต่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและการเลือก
ตัวเลือกรวมถึง:
วัสดุที่แนบมา:การใช้สแตนเลสระดับสูงหรือ GRP (โพลีเอสเตอร์เสริมแก้ว) แทนเหล็กชุบสังกะสีมาตรฐาน
การเคลือบป้องกัน:ใช้ระบบทาสีหลายชั้นเฉพาะที่ทนทานต่อสเปรย์เกลือหรือควันเคมี
อันดับ IP ที่สูงขึ้น:การระบุระดับการป้องกันที่สูงขึ้น (เช่น IP55 หรือ IP56) เพื่อปิดผนึกกับฝุ่นที่กัดกร่อนและความชื้น
การเลือกส่วนประกอบ:การสร้างความมั่นใจว่าส่วนประกอบภายในได้รับการจัดอันดับหรือได้รับการปกป้องอย่างเหมาะสมสำหรับสิ่งแวดล้อม
A:การบำรุงรักษาตามปกติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองความน่าเชื่อถือและอายุยืน
การตรวจสอบด้วยภาพ:การตรวจสอบสิ่งที่แนบมาสำหรับความเสียหายการกัดกร่อนการเข้าน้ำ
การทำความสะอาด:การกำจัดฝุ่นและเศษซากโดยเฉพาะอย่างยิ่งรอบ ๆ ช่องระบายอากาศ
การถ่ายภาพความร้อน (Thermography):การสแกนการเชื่อมต่อ busbars และส่วนประกอบสำหรับฮอตสปอตที่แสดงการเชื่อมต่อที่ไม่ดีหรือการโอเวอร์โหลด
การตรวจสอบสวิตช์ MV/LV:การทดสอบการทำงานของสวิตช์/เบรกเกอร์ (ถ้าเป็นไปได้/จำเป็น), การตรวจสอบการตั้งค่ารีเลย์ป้องกัน, ตรวจสอบรายชื่อ (หากเข้าถึงได้)
การบำรุงรักษาหม้อแปลง:สำหรับประเภทที่ใช้น้ำมัน-การตรวจสอบระดับน้ำมันอุณหภูมิอุปกรณ์บรรเทาความดันและอาจใช้ตัวอย่างน้ำมันสำหรับการวิเคราะห์ก๊าซที่ละลาย (DGA)
ตรวจสอบระบบสายดิน:การตรวจสอบความสมบูรณ์ของการเชื่อมต่อสายดินหลัก
การตรวจสอบเอกสาร:การปรับปรุงบันทึกการบำรุงรักษา
รับเวอร์ชันที่พิมพ์ได้ของหน้านี้เป็น PDF