Компактні підстанції 11 кВ

Вступ

Невпинний попит на надійну електроенергію в нашому все більш урбанізованому та індустріалізованому світі потребує ефективних та надійних мереж розподілу електроенергії. Компактні підстанції 11 кВ (CSS), також відомі як упаковані підстанції (PSS) або підстанції (USS).

Ці інженерні збірки представляють значну еволюцію в конструкції підстанцій, інтегруючи ключові компоненти в єдиний, випробуваний типом, фабричний блок.

Що таке компактна підстанція (CSS)?

Компактна підстанція-це, по суті, автономна збірка електричної підстанції, збірна та випробувана у заводському середовищі, перш ніж перевозити на майданчик для встановлення.

Конкретно дляКомпактна підстанція 11 кВ, первинна функція полягає у отриманні електричної потужності на рівні напруги середньої напруги (MV) 11 кВ, перетворити її на корисну низьку напругу (LV)-зазвичай 400 В, 415 В або подібні трифазні напруги (як, наприклад, 380 В/220 В Інтеграція в одному, компактному та закритому блоці.

Цей зсув філософії дизайну пропонує численні переваги, переміщуючи велику частину складних складів та тестування роботи з поля в контрольоване заводське середовище, що суттєво впливає на терміни проекту та забезпечення якості.

Ключові компоненти компактної підстанції 11 кВ

Хоча конструкції різняться між виробниками (такими як ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton та численні регіональні гравці), типовий CSS 11 кВ включає три основні функціональні відділення, розміщені в межах спільного корпусу:

1. Середня напруга (MV) Відсік комутатора (сторона 11 кВ):У цьому розділі розміщено обладнання для підключення до вхідної живлення 11 кВ та забезпечення комутації та захисту.
   • Кільцевий основний блок (RMU):Дуже поширений вибір, особливо для розповсюджених мереж.
   • Панелі комутаторів MV:У деяких великих CSS або конкретних конструкціях додатків можуть бути використані окремі панелі комутаторів MV з вимикачами (вакуум або SF6), що пропонує більш високі можливості, але потенційно збільшуючи слід.
   • Захист:Захист несправності над потоком і Земля забезпечується або за допомогою запобіжників (часто поєднується з вимикачами розриву навантаження), або реле, що працюють з вимикачами MV.
2. Відсік трансформатора:У цьому розміщено силовий трансформатор, відповідальний за відступу напруги з 11 кВ до необхідного рівня ЛШ.
   • Тип:Може бути будь -якимнафтовий(Onan/onaf охолодження) абосухий тип(Охолодження AN/AF, використовуючи просочення тиску лита або вакуумного тиску).
   • Рейтинг:Зазвичай становить приблизно від 100 кВА до 2500 кВА або навіть вище для застосувань розподілу 11 кВ, залежно від вимог до навантаження.
   • Векторна група та імпеданс:Стандартизовані параметри, критичні для паралельної роботи та розрахунків рівня несправностей.
3. Відсік низької напруги (LV) (наприклад, сторона 415 В/240 В):У цьому розділі міститься рада розподілу ЛШ для контролю та захисту вихідних годівниць ЛШ.
   • Основний вхідний вимикач:Вимикач повітряного вимикача (ACB) або формований вимикач корпусу (MCCB), підключений до клем LV трансформатора.
   • Вихідні годівниці:Кілька MCCB або запобіжників, що захищають окремі ланцюги ЛШ, що постачають навантаження.
   • Інструментарій та вимірювання:Лічильники напруги/струму, лічильники енергії (як цього вимагає корисність або об'єкт).
   • Шина:Мідні або алюмінієві шини, що розповсюджують потужність ЛШ.
4. Корпус та допоміжні послуги:Загальний житло, що забезпечує захист та структурну цілісність.
   • Матеріал:Зазвичай оцинкована листова сталь з міцною обробкою фарби, хоча іноді використовуються інші матеріали, такі як GRP (скляний армований поліестер).
   • Ступінь захисту:Оцінений відповідно до IEC 60529 (наприклад, IP54 або IP55) для захисту від вступу до пилу та води, забезпечуючи придатність для зовнішньої установки.
   • Вентиляція:Натуральні або примусові вентиляційні системи мають вирішальне значення, особливо для відділення трансформатора, для управління розсіюванням тепла.
   • Особливості взаємозв'язку та безпеки:Механічні, а іноді і електричні блокування запобігають небезпечним операціям (наприклад, доступ до відділення MV під час живого).

Переваги використання компактних підстанцій 11 кВ

Інтегрований та збірний характер CSS 11 кВ пропонує переконливі переваги перед традиційною конструкцією підстанцій:

• Значна економія простору:Їх компактний слід ідеально підходить для густонаселених міських районів, промислових майданчиків з обмеженим простором або підземними установками.
• Скорочений час встановлення та вартість:Будучи фабричними та випробуваними, робота на місці мінімізується насамперед підготовкою громадянського фундаменту, кабельних з'єднань та введення в експлуатацію.
• Посилена безпека:Укладений металевий дизайн із вбудованими блокуваннями безпеки забезпечує чудовий захист персоналу порівняно з установками під відкритим небом.
• Вдосконалена естетика та менший вплив на навколишнє середовище:Закритий дизайн візуально менш нав'язливий, ніж підстанції під відкритим небом, що краще поєднується в міські або чутливі ландшафти.
• Природа підключення:Інтегрований блок спрощує дизайн та закупівлі.
• Висока надійність:Фабрична збірка в контрольованих умовах, як правило, призводить до більшої якості та надійності складання порівняно з польовими складаннями.
• Гнучкість:Стандартизовані конструкції дозволяють простіше реплікацію, тоді як модульні поняття пропонують певну ступінь налаштування та потенційного майбутнього розширення або переїзду, особливо для версій, встановлених на ковзанах.

Де застосовуються компактні підстанції 11 кВ?

Універсальність та переваги CSS 11 кВ роблять їх придатними для широкого спектру додатків:

• Міський та житловий розподіл:Потужність квартирних комплексів, житлові розроби та мікрорайони, де простір має значення премії та естетики.
• Промислові об'єкти:Забезпечення надійної електроенергії на фабриках, обробки установ, виробничих одиниць, часто вимагає відданої, локалізованої трансформації електроенергії.
• Комерційний сектор:Основні для великих будівель, таких як торгові центри, офісні вежі, готелі, лікарні та центри обробки даних, які мають значні потреби в електроенергії.
• Інфраструктурні проекти:Постачання електроенергії для аеропортів, залізничних систем (тяга та сигналізація), портів та тунелів.
• Інтеграція відновлюваної енергії:Підключення сонячних ферм (рослини ПВ) та вітроелектростанції до сітки розподілу 11 кВ, що часто вимагає надійних, надійних рішень.
• Тимчасове джерело живлення:Використовується для великих будівельних майданчиків, подій або сценаріїв відновлення аварійних потужностей через їх відносно швидке розгортання.

Тенденції ринку та контекст розвитку

Попит на компактні підстанції 11 кВ стабільно зростає, зумовлений кількома взаємопов'язаними глобальними та регіональними тенденціями:

• Швидка урбанізація:Постійне зростання міст у всьому світі вимагає космічної ефективної інфраструктури, що робить CSS кращим рішенням для нових міських розробок.
• Модернізація сітки:Утиліти - це модернізація старіння інфраструктури.
• Розподілене покоління:Приріст відновлюваних джерел енергії (RES) вимагає численних точок з'єднання розподіленої мережі.
• Зосередьтеся на безпеці та надійності:Все більш жорсткі норми безпеки та висока вартість відключення підштовхують галузі та комунальні послуги до по суті безпечніших, випробуваних на фабрик, як CSS.
• ЕКОЛОГО Ефективності:Незважаючи на те, що початкова вартість одиниці може здатися вищою, ніж незадоволені компоненти, заощадження землі, цивільні роботи, час встановлення та потенційно зменшення обслуговування часто призводять до зниження загальної вартості власності.

Основні технічні параметри та технічні характеристики

Визначаючи або оцінюючи CSS 11 кВ, інженери повинні розглянути кілька критичних параметрів:

• Оцінка первинної напруги:11 кВ (вирівнювання з мережею MV).
• Оцінка вторинної напруги:Наприклад, 400 В, 415 В, 380 В/220 В (залежно від місцевих стандартів та застосування).
• Оцінка потужності (KVA):Визначається максимальним попитом на навантаження, враховуючи різноманітність та майбутнє зростання.
• Оцінка частоти:50 Гц або 60 Гц (Тайвань працює на 60 Гц).
• MV Switchgear:
  • Type: RMU (SF6/Air/Solid Insulated), Disconnector Switches with Fuses, Circuit Breaker (Vacuum/SF6).
  • Оцінений короткочасний витримує струм та тривалість (наприклад, 16Ka або 20Ka протягом 1 сек).
  • Номінальний піковий витриманий струм.
  • Рейтинг переривання струму (для вимикачів/сплених вимикачів).
• LV Switchgear:
  • Конфігурація: число та рейтинг (ампер) вихідних годівниць (MCCBS/запобіжники).
  • Основний рейтинг вгору (ACB/MCCB).
  • Короткий замикання витримує рейтинг (KA).
• Трансформатор:Тип (нафта/сухість), рейтинг KVA, охолодження (ONAN/AN), Векторна група (наприклад, Dyn11), відсотковий імпеданс (%Z).
• Рівні ізоляції (BIL):Основні рейтинги рівня імпульсу для боків MV та LV (наприклад, 75 кВ БІЛ для обладнання 11 кВ).
• Ступінь захисту (рейтинг IP):Наприклад, IP54 вказує на захист від вступу до пилу та розпилення води з усіх напрямків.
• Застосовувані стандарти:Дотримання відповідних міжнародних (IEC 62271-202) та потенційно місцевих стандартів (як конкретні стандарти ЦНС або вимоги Taipower у Тайвані) має вирішальне значення.

Порівняння: компактні підстанції проти звичайних підстанцій

Означати	Компактна підстанція 11 кВ (CSS)	Звичайна підстанція 11 кВ
Слід	Дуже маленький, оптимізований	Великий, потребує значної площі землі
Час встановлення	Короткий (дні/тижні)	Довго (тижні/місяці)
Цивільні роботи	Мінімальний (фундамент)	Великі (основи, структури, огорожа)
Вартість	Зниження вартості життєвого циклу часто, більш висока початкова одиниця	Нижча вартість компонентів, більш високий загальний проект
Безпека	Високий (укладений, переплетений, перевірений типом)	Помірний (під відкритим небом, потрібен суворий доступ)
Екологічний	Низький візуальний вплив, менший зрив сайту	Більш високий візуальний вплив, більше роботи на сайті
Гнучкість	Високий (стандартизований, потенційно перенесений)	Низька (фіксована установка)
Технічне обслуговування	Як правило, простіший доступ до інтегрованих деталей	Може знадобитися доступ по більшій площі

导出到 Google 表格

Основні виробники, такі як Schneider Electric, ABB та Siemens, часто забезпечують детальні порівняння, що підкреслюють загальну вартість власності та переваги швидкості розгортання у відповідних програмах.

Керівництво відбору для компактних підстанцій 11 кВ

Вибір правильних 11 кВ CSS вимагає ретельного розгляду потреб, що стосуються проекту:

1. Визначте вимоги до навантаження:Точно визначте присутній та майбутній вимогу KVA, щоб правильно розміщувати трансформатор.
2. Проаналізуйте мережевий інтерфейс MV:Це кільце чи радіальна подача?
3. Обчисліть рівні несправностей:Визначте максимальний перспективний струм короткого замикання в точці з'єднання MV.
4. Оцінка умов навколишнього середовища:Розглянемо діапазон температури навколишнього середовища, висоту, вологість, сейсмічну активність та потенціал для корозії.
5. Оцініть обмеження сайту:Фактор у наявному просторі, маршрути доступу для доставки та обслуговування та будь -які естетичні вимоги.
6. Вкажіть потреби розподілу ЛШ:Визначте вимоги кількості, розміру та захисту для виїзних годівниць ЛШ.
7. Розглянемо автоматизацію та моніторинг:Чи потрібно CSS для інтеграції з системою SCADA?
8. Забезпечте відповідність стандартів:Перевірте відповідність відповідному міжнародному (IEC) таПринципово важливо, місцеві стандарти комунальних послуг та правила(наприклад, стандарти Taipower у Тайвані).
9. Оцініть виробників:Розглянемо репутацію виробника, досвід, технічну підтримку, гарантію та наявність запасних частин.

Компактні підстанції 11 кВ з'явилися як наріжний камінь сучасної інфраструктури електричного розподілу.

Часті запитання (FAQ)