Зміст
- Вступ
- Що таке підстанція 220 кВ?
- Основні функції підстанції 220 кВ
- Ключові компоненти підстанції 220 кВ
- 1. Силові трансформатори
- 2. Перекарки -вимикачі
- 3. Ізолятори (відключення вимикачів)
- 4. Трансформатори струму (CTS)
- 5. Трансформатори напруги / CVTS
- 6. Блискавки
- 7. Система шин
- 8. Контрольні та реле панелі
- 9. система заземлення
- 10. система SCADA
- 11. Банк акумулятора та зарядні пристрої
- Типи підстанцій 220 кВ
- 1. AIS (підстанція із ізольованою повітрям)
- 2. ГІС (газоізольована підстанція)
- 3. Гібридна підстанція
- Макет підстанції 220 кВ
- Застосування підстанцій 220 кВ
- Дизайнерські міркування
- Переваги підстанцій 220 кВ
- Виклики
- Висновок
Вступ
Підстанція 220 кВє високостільним електричним обладнанням, який відіграє вирішальну роль у регіональних системах передачі електроенергії.
Оскільки країни розширюють свою енергетичну інфраструктуру для задоволення промислового зростання, урбанізації та інтеграції відновлюваної енергії, підстанції 220 кВ все частіше розгортаються в національних сітках, промислових коридорах та міжрегіональних взаємозв'язках.
Що таке підстанція 220 кВ?
Підстанція 220 кіловольта (кВ)працює при номінальній напрузі 220 000 вольт і, як правило, є частиною високої напруги.
Ці підстанції, як правило, розроблені для:
- Підключіть електростанції до електромережі
- Інтерфейс регіональної сітки
- Поставте споживачі з високим навантаженням, як важкі галузі або центри обробки даних
- Отримайте силу силу для розподілу на менші підстанції
Основні функції підстанції 220 кВ
- Перетворення напруги: Відступити або відступити напругу між різними рівнями сітки.
- Управління потоком живлення: Маршрут електроенергія до бажаних годівниць та зон.
- Захист системи: Виділіть несправні схеми для запобігання каскадних відключених.
- Балансування сітки: Керуйте обміном завантаженням між паралельними мережами.
- Моніторинг та автоматизація: Використовуйте SCADA та IEDS для діагностики та контролю в режимі реального часу.
Ключові компоненти підстанції 220 кВ
Підстанція 220 кВ включає різноманітне високостільне обладнання та системи підтримки.
1.Силові трансформатори
- Рейтинг напруги: 220/132 KV, 220/66 KV, 220/33 KV
- Ємність: 100 МВА до 315 МВА
- Охолодження: onan / onaf (нафта натуральне натуральне / нафтове натуральне повітря вимушено)
- Може включати навантаження TAP Changer (OLTC)
2.Вимикачі
- Тип: SF₆ газоізольований або вакуум (для деталей нижньої напруги)
- Функція: Переривання струмів несправності під час ненормальних умов
- Встановлені на вхідних/вихідних годівниць та трансформаторів
3.Ізолятори (відключення вимикачів)
- Використовується для ізоляції обладнання без навантаження
- Доступний в дизайні поодинці або подвійного перерви
- Може включати перемикач Землі під час технічного обслуговування
4.Трансформатори струму (CTS)
- Функція: Забезпечте масштабовані сигнали струму для вимірювання та захисту
- Типове співвідношення: 1200/1a, 1500/1a
5.Трансформатори напруги / CVTS
- Відступити високу напругу для захисних реле та лічильників
- Також може слугувати пристроями зв'язку сигналу носія в системах зв'язку
6.Блискавки
- Захистіть обладнання від страйків блискавки та перекидання перемикання
- Встановлено на записах лінії та поблизу трансформаторів
7.Система шин
- Типи: одиночна автобус, подвійна автобус, головна та трансферна автобус
- Проводить потужність між компонентами всередині підстанції
- Матеріал: мідь або алюміній, часто трубчаста або провідна на основі
8.Панелі управління та реле
- Домашні цифрові реле, підтримка, лічильники та модулі вводу/виводу SCADA
- Розташований у контрольній кімнаті підстанції або збірних контрольних будівлях
9.Система заземлення
- Забезпечує захист безпеки та обладнання персоналу
- Дизайн сітки слідує IEEE 80 або еквівалентних стандартів
- Включає земний килимок, стрижні, провідники та ями
10.Система SCADA
- Система контролю та збору даних для дистанційного моніторингу
- Інтерфейси з усіма цифровими захисними пристроями (СПС)
- Вмикає виявлення несправностей у режимі реального часу, аналіз навантаження та пульт дистанційного керування
11.Банк акумулятора та зарядні пристрої
- Забезпечує безперебійну потужність для систем захисту та управління
- Резервне копіювання зазвичай триває 2–6 годин залежно від навантаження
- Зазвичай 220 В постійного струму або 110 В постійного струму
Типи підстанцій 220 кВ
1.AIS (підстанція, що утеплена повітрям)
- Обладнання встановлено на відкритому повітрі, а повітря є основним ізоляційним середовищем
- Легше оглянути та підтримувати
- Вимагає більше місця і вразливий до забруднення та погоди
2.ГІС (газоізольована підстанція)
- Обладнання розміщується в газових відсіках SF₆
- Компактний, низький рівень обслуговування, підходить для міських або суворих середовищ
- Більш високі витрати, але нижчі довгострокові операційні витрати
3.Гібридна підстанція
- Поєднує особливості AIS та GIS
- Оптимізує простір та вартість
- Часто використовується для модернізації або часткових оновлень
Макет підстанції 220 кВ
Типовий макет включає:
- 2 або більше вхідних ліній (годівниці 220 кВ)
- 2–4 силові трансформатори (220/132 або 220/66 кВ)
- Кілька вихідних годівниць до підстанцій нижчої напруги
- Шиски, розташовані в подвійній автобусі або переривці та півтора схем
- Трансформаторні затоки та лінійні затоки
- Будівництво контрольної кімнати з SCADA та резервним копією акумулятора
Застосування підстанцій 220 кВ
Підстанції 220 кВ широко використовуються в:
- Міждержавна або міжрегіональна передача електроенергії
- Евакуація потужності з гідро, теплових або сонячних установок
- Сітка взаємозв'язок між зонами передачі
- Потужність промислових кластерів або економічних зон
- Інтеграція високої напруги рослин відновлюваної енергії (сонячна, вітер)
- Транскордонна зв’язок сітки
Дизайнерські міркування
При розробці підстанції 220 кВ інженери вважають:
- Прогнозований попит на навантаження та рівні несправностей
- Географічні та екологічні умови
- Наявність землі (AIS проти GIS)
- Майбутні можливості розширення
- Safety and accessibility
- Кібербезпека на підстанціях, підключених до SCADA
Переваги підстанцій 220 кВ
- Ефективна передача на великі відстані
- Зменшені втрати потужності порівняно з нижчими напругами
- Висока вантажопідйомність для промислових та комунальних мереж
- Посилена стабільність сітки з належними схемами захисту
- Інтеграція, готова до платформ Smart Grid та Automation
Виклики
- Високі витрати на встановлення та обладнання
- Потреба в кваліфікованих стандартах робочої сили та суворих введення в експлуатацію
- Управління навколишнім середовищем (утримання нафти, обробка SF₆)
- Складність технічного обслуговування в мульти-бей-конфігураціях
Висновок
Підстанція 220 кВ є наріжним каменем сучасної енергетичної інфраструктури, що забезпечує ефективну передачу, захист та регулювання потужності високої напруги.
З зростанням розумних сітків та попиту на інтеграцію чистої енергії, майбутнє 220 кВпідстанціїВсе частіше буде мати цифровий моніторинг, дизайн ГІС, віддалену роботу та прогнозне обслуговування, що працює на AI,-що робить їх розумнішими, безпечнішими та надійнішими, ніж будь-коли раніше.
