เมื่อโครงการสถานีย่อยไม่สามารถตอบสนองความคาดหวังด้านประสิทธิภาพได้ สาเหตุที่แท้จริงสามารถย้อนกลับไปที่การตัดสินใจก่อนที่จะเทรากฐานแรกได้เกือบทุกครั้ง แผนผังแน่นเกินไปสำหรับการบำรุงรักษาอย่างปลอดภัย อัตราหม้อแปลงทำให้ไม่มีที่ว่างสำหรับการเพิ่มโหลด หรือรูปแบบการป้องกันไม่ประสานกันกับอุปกรณ์ดาวน์สตรีม สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ปัญหาในการก่อสร้าง มันเป็นปัญหาการออกแบบ และมีราคาแพงกว่าแบบทวีคูณในการแก้ไขหลังจากการจ่ายไฟ คู่มือนี้จะอธิบายกระบวนการออกแบบทั้งหมด ตั้งแต่การกำหนดข้อกำหนดด้านการทำงานไปจนถึงการเลือกอุปกรณ์หลักและการเตรียมเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนด โดยเน้นที่การตัดสินใจที่ส่งผลโดยตรงต่อต้นทุน พื้นที่ใช้งาน และความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานในระยะยาว

สถานีไฟฟ้าย่อยคืออะไรและเหตุใดการออกแบบจึงมีความสำคัญ?

สถานีไฟฟ้าย่อยเป็นโหนดในระบบโครงข่ายไฟฟ้าที่มีการแปลงแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าถูกส่งไป และมีการประสานงานการป้องกัน โดยทำหน้าที่สามฟังก์ชันที่กำหนดการออกแบบ: การแปลงแรงดันไฟฟ้า (การก้าวขึ้นสำหรับการส่งหรือการลดเพื่อการกระจาย) การสลับและการกำหนดเส้นทาง (การเชื่อมต่อหรือการแยกวงจร) และการป้องกัน (การล้างข้อผิดพลาดเพื่อปกป้องอุปกรณ์ต้นน้ำและปลายน้ำ) การตัดสินใจทุกครั้งในขั้นตอนการออกแบบจะทำหน้าที่ทั้งสามประการนี้ในท้ายที่สุด และข้อบกพร่องในการออกแบบทุกข้อจะแสดงขึ้นว่าเป็นความล้มเหลวในข้อใดข้อหนึ่ง

ประสบการณ์ในอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าการตัดสินใจในการออกแบบล็อคต้นทุนวงจรชีวิตของโครงการไว้ประมาณ 80% หม้อแปลงไฟฟ้าที่เลือกซึ่งมีความสามารถในการทำความเย็นไม่เพียงพอจะบังคับให้ผู้ปฏิบัติงานติดตั้งระบบทำความเย็นภายนอกในภายหลัง ช่องสวิตช์เกียร์ที่อยู่ในตำแหน่งไม่มีพื้นที่ดึงออกเพียงพอทำให้การเปลี่ยนเบรกเกอร์เป็นการทำงานของเครนที่ใช้เวลาหลายวัน กริดกราวด์ที่มีขนาดเล็กเกินไปจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสัมผัสที่เป็นอันตรายในระหว่างเกิดข้อผิดพลาดระหว่างสายดิน แต่ละตัวอย่างเหล่านี้ย้อนกลับไปที่ข้อกำหนดที่เขียนเร็วเกินไปหรือเค้าโครงที่ได้รับอนุมัติโดยไม่มีการตรวจสอบอย่างละเอียดเพียงพอ ขั้นตอนการออกแบบคือการได้รับความน่าเชื่อถือและหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่มากเกินไป

ขั้นตอนที่ 1 - กำหนดประเภทสถานีย่อยและข้อกำหนดด้านการทำงาน

ก่อนที่จะเริ่มการคำนวณใด ๆ ทีมงานโครงการจะต้องตอบคำถามพื้นฐาน: สถานีย่อยนี้มีบทบาทอะไรในเครือข่าย? คำตอบจะกำหนดระดับแรงดันไฟฟ้า ข้อกำหนดของเบรกเกอร์ เส้นทางสำรอง และแม้แต่รูปแบบทางกายภาพของสถานี หมวดหมู่การทำงานสามประเภทครอบคลุมโครงการส่วนใหญ่

การส่งเทียบกับการกระจายกับสถานีย่อยของนักสะสม

สถานีย่อยระบบส่งกำลังทำงานที่ 110 kV และสูงกว่า โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อระหว่างสายไฟฟ้าแรงสูงและป้อนศูนย์โหลดขนาดใหญ่ พวกเขาต้องการแผนการป้องกันที่แข็งแกร่ง การกำหนดค่าบัสสำรอง และระยะห่างของอุปกรณ์ที่กว้างขวางเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของระบบที่สูงขึ้น สถานีไฟฟ้าย่อยลดแรงดันลงเหลือ 35 kV หรือต่ำกว่า เพื่อรองรับโหลดในพื้นที่ มีจำนวนมากกว่า กะทัดรัดกว่า และมักออกแบบให้มีการจัดเรียงบัสเดี่ยวที่เรียบง่ายและประหยัดกว่า สถานีย่อยแบบ Collector จะรวมเอาต์พุตจากการผลิตแบบกระจาย เช่น ฟาร์มโซล่าร์ สวนลม หรือที่เก็บแบตเตอรี่ และก้าวขึ้นเป็นแรงดันไฟฟ้าในการส่ง การออกแบบนี้โดดเด่นด้วยการพิจารณาเรื่องการไหลของพลังงานย้อนกลับ การจัดการพลังงานปฏิกิริยา และความแปรปรวนของโหลดที่รวดเร็ว

การจำแนกประเภทมีความสำคัญเนื่องจากขับเคลื่อนลำดับความสำคัญทางวิศวกรรม สถานีส่งสัญญาณจะจัดลำดับความสำคัญของความพร้อมใช้งานและความทนทานต่อข้อผิดพลาด สถานีรวบรวมจะให้ความสำคัญกับคุณภาพไฟฟ้าและความยืดหยุ่น สถานีกระจายสินค้าให้ความสำคัญกับความคุ้มค่าและความเรียบง่ายในการดำเนินงาน

เค้าโครงสำเร็จรูปในร่มกับกลางแจ้งเทียบกับเค้าโครงสำเร็จรูปขนาดกะทัดรัด

รูปแบบทางกายภาพเป็นสาขาหลักที่สองของแผนผังการตัดสินใจออกแบบ สถานีย่อยฉนวนอากาศกลางแจ้ง (AIS) เป็นตัวเลือกแบบดั้งเดิม: อุปกรณ์ติดตั้งบนแผ่นคอนกรีต บัสบาร์ได้รับการรองรับบนโครงสร้างขัดแตะ และชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าทั้งหมดสัมผัสกับสภาพอากาศ เหมาะกับพื้นที่ชนบทที่มีพื้นที่กว้างขวางและมีหิมะตกปานกลาง สถานีย่อยฉนวนก๊าซ (GIS) ในอาคารล้อมรอบชิ้นส่วนที่มีชีวิตทั้งหมดในซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ภายในตัวเครื่องโลหะขนาดกะทัดรัด เหมาะสำหรับพื้นที่ในเมือง พื้นที่ชายฝั่งทะเล และสถานที่ใดๆ ที่ที่ดินมีราคาแพงหรือที่สเปรย์เกลือจะเร่งการกัดกร่อนของตัวนำที่สัมผัส

ระหว่างสุดขั้วทั้งสองนี้มีสถานีย่อยสำเร็จรูปหรือติดตั้งแบบลื่นไถล ในการกำหนดค่านี้ หม้อแปลง สวิตช์เกียร์ และระบบเสริมจะถูกประกอบจากโรงงานเป็นกล่องหุ้มที่ทนทานต่อสภาพอากาศอย่างน้อยหนึ่งกล่อง และจัดส่งเป็นหน่วยเดียวที่สามารถขนส่งได้ สำหรับโครงการที่มีกำหนดเวลาที่เข้มงวด เช่น การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน การฟื้นฟูโครงข่ายฉุกเฉิน หรือการจัดหาทางอุตสาหกรรมชั่วคราว รูปแบบสำเร็จรูปจะช่วยลดการทำงานของไซต์เป็นการเตรียมฐานราก การยุติสายเคเบิล และการทดสอบขั้นสุดท้าย โดยทั่วไปเวลาในการติดตั้งไซต์จะลดลงจากเดือนเหลือหนึ่งหรือสองสัปดาห์ งานออกแบบหลักคือการเลือกตู้ที่มีการป้องกันทางเข้าที่ถูกต้อง การระบายอากาศภายในที่เพียงพอ และพื้นที่เพียงพอสำหรับการเดินสายเคเบิลและการเข้าถึงของผู้ปฏิบัติงาน

ขั้นตอนที่ 2 – การคำนวณโหลดและการวางแผนกำลังการผลิต

ความจุของหม้อแปลงเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนที่ใหญ่ที่สุดเพียงตัวเดียวในสถานีย่อย และเป็นพารามิเตอร์ที่เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการจะคงอยู่ตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ 20 ถึง 40 ปี การลดขนาดทำให้เกิดการโอเวอร์โหลดทริปและเร่งอายุของฉนวน การเพิ่มขนาดทุนของเสียและเพิ่มการสูญเสียที่ไม่มีโหลด การออกแบบจะต้องสร้างสมดุลระหว่างความเสี่ยงเหล่านี้กับการคาดการณ์ความต้องการในอนาคต

แนวทางมาตรฐานเริ่มต้นด้วยสินค้าคงคลังในการบรรทุก: แสดงรายการการบรรทุกที่เชื่อมต่อทั้งหมด จำแนกตามประเภท (ที่อยู่อาศัย เชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม หรือรุ่น) และใช้ปัจจัยความต้องการที่เหมาะสม จุดสูงสุดที่บังเอิญคำนวณโดยใช้ปัจจัยความต้องการและปัจจัยความหลากหลาย - อัตราส่วนของความต้องการสูงสุดของระบบต่อผลรวมของความต้องการสูงสุดของแต่ละบุคคล เกณฑ์การวางแผนสาธารณูปโภคโดยทั่วไปจะใช้ตัวคูณ 1.2 ถึง 1.3 กับภาระที่คำนวณได้ เพื่อพิจารณาการเติบโตในอนาคตและเหตุฉุกเฉินในการดำเนินงาน เมื่อสถานีย่อยให้บริการโหลดที่สำคัญซึ่งต้องการการรักษาความปลอดภัย N-1 ความจุของหม้อแปลงจะต้องเพียงพอที่จะรับภาระดาวน์สตรีมเต็มรูปแบบโดยที่หน่วยหนึ่งไม่ทำงาน

ขอบเขตการวางแผนนี้ป้อนเข้าสู่โครงร่างทางกายภาพโดยตรง สถานีที่ออกแบบมาสำหรับหม้อแปลงหนึ่งตัวที่มีขอบแผ่นสำหรับยูนิตที่สองจะต้องจัดสรรพื้นที่บัสบาร์ ร่องสายเคเบิล และพื้นที่ฐานรากตั้งแต่วันแรก การขยายส่วนติดตั้งเพิ่มเติมจะมีราคาแพงกว่าการขยายที่วางแผนไว้เสมอ — งานถูกจำกัดด้วยพื้นที่ที่มีอยู่ และจำเป็นต้องมีการหยุดทำงานเพื่อสร้างการเชื่อมต่อใหม่

ขั้นตอนที่ 3 - ไดอะแกรมบรรทัดเดียว (SLD) และการออกแบบการกำหนดค่าบัส

แผนภาพบรรทัดเดียวเป็นเอกสารพื้นฐานของการออกแบบสถานีย่อย โดยกำหนดจำนวนตัวป้อนขาเข้าและขาออกที่มีการเชื่อมต่อหม้อแปลงและเบรกเกอร์ และวิธีการจัดโซนป้องกัน วิศวกรรมที่ตามมาทั้งหมด - การตั้งค่ารีเลย์, อัตราของเบรกเกอร์, ความขยายของบัสบาร์, โครงร่างทางกายภาพ - มาจาก SLD การทบทวนการออกแบบทุกครั้งควรเริ่มต้นด้วยการอ่านไดอะแกรมบรรทัดเดียว และไม่ควรดำเนินการซื้ออุปกรณ์ให้เสร็จสิ้นจนกว่าจะได้รับการอนุมัติ

การระบุส่วนประกอบใน SLD

SLD ทั่วไปสำหรับสถานีย่อยระดับการกระจายประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้: สายขาเข้า (หรือสายเคเบิล) พร้อมตัวตัดการเชื่อมต่อและเบรกเกอร์, หม้อแปลงแบบ step-down พร้อม OLTC (ตัวเปลี่ยนแท็ปออนโหลด) หากระบุไว้, ส่วนบัสบาร์ขาออก และวงจรป้อนหลายตัวแต่ละอันมีเบรกเกอร์, หม้อแปลงกระแสและตัวตัดการเชื่อมต่อ หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเชื่อมต่อกับบัสบาร์หรือเชื่อมต่อกับปลายสายเคเบิลโดยตรง ปฏิกิริยาที่สำคัญคือ: เบรกเกอร์ทำการขัดจังหวะข้อผิดพลาด ตัวตัดการเชื่อมต่อจะมีช่องว่างอากาศที่มองเห็นได้สำหรับการบำรุงรักษา และสวิตช์กราวด์ (หากติดตั้ง) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวงจรแยกจะถูกตัดพลังงานและเชื่อมเข้ากับดินก่อนที่บุคลากรจะเข้าใกล้

เมื่อมีการกำหนด SLD สำหรับโปรเจ็กต์ การตัดสินใจครั้งแรกเกี่ยวข้องกับโทโพโลยีบัส การจัดเรียงบัสเดี่ยวจะฟีดวงจรทั้งหมดจากบัสบาร์ทั่วไปเพียงอันเดียว มันง่าย คุ้มค่า และสิ่งที่สถานีย่อยการกระจายส่วนใหญ่ใช้เมื่อความปลอดภัยของข้อกำหนดการจัดหาอยู่ในระดับปานกลาง การจัดเรียงบัสคู่เชื่อมต่อแต่ละวงจรผ่านตัวตัดการเชื่อมต่อแบบเปลี่ยนไปยังบัสบาร์ตัวใดตัวหนึ่งจากสองตัว ทำให้สามารถนำบัสตัวใดตัวหนึ่งออกไปเพื่อการบำรุงรักษาได้ และมีเหตุผลในกรณีที่โหลดไม่สามารถถูกขัดจังหวะระหว่างการทำงานของบัสบาร์ การกำหนดค่าริงบัสหรือเบรกเกอร์ครึ่งถูกสงวนไว้สำหรับสถานีส่งสัญญาณไฟฟ้าแรงสูง โดยที่บัสตัวเดียวขัดข้องจะต้องไม่รบกวนตัวป้อนหลายตัว

ขั้นตอนที่ 4 - การเลือกหม้อแปลงและสวิตช์เกียร์ (การตัดสินใจอุปกรณ์หลัก)

การเลือกหม้อแปลงและสวิตช์เกียร์เป็นขั้นตอนในการเขียนคำสั่งซื้อส่วนใหญ่จริง และเป็นจุดที่สร้างความแตกต่างระหว่างสถานีที่ใช้งานได้จริงและบำรุงรักษาได้กับสถานีทางทฤษฎี พารามิเตอร์ที่สำคัญในขั้นตอนนี้คือพิกัดแรงดันไฟฟ้า ความจุ ระดับการทำความเย็น ประเภทเครื่องเปลี่ยนแทป และระดับการสูญเสียของหม้อแปลง และแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด กระแสไฟฟ้าลัดวงจร และตัวกลางฉนวนสำหรับสวิตช์เกียร์

หม้อแปลงชนิดจุ่มน้ำมันกับหม้อแปลงชนิดแห้ง: เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญ

ฉนวนและตัวกลางทำความเย็นจะกำหนดข้อกำหนดของตู้หม้อแปลง การทนไฟ และปริมาณงานในการบำรุงรักษา หม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมันใช้น้ำมันแร่สำหรับทั้งฉนวนอิเล็กทริกและการกระจายความร้อน มีความสามารถในการโอเวอร์โหลดสูง บันทึกการบริการที่มีมายาวนาน และต้นทุนการผลิตที่ค่อนข้างต่ำ ข้อเสียคือน้ำมันต้องมีระบบกักกัน — หลุมรวมหรือผนังกันไฟ — และของเหลวอิเล็กทริกทำให้เกิดความเสี่ยงจากไฟไหม้และมลภาวะที่ต้องได้รับการจัดการตลอดชีวิตของการติดตั้ง สำหรับไซต์งานกลางแจ้งที่มีพื้นที่เพียงพอสำหรับกักเก็บน้ำมันและแยกไฟ หน่วยแช่น้ำมันยังคงเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับ 35 kV ขึ้นไป ผู้อ่านที่ทบทวนตัวเลือกยูทิลิตี้ทั่วไปอาจต้องการตรวจสอบ ข้อมูลจำเพาะของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมัน 35kV เพื่อยืนยันว่าการให้คะแนนมาตรฐานสอดคล้องกับระบบระดับการแจกจ่ายอย่างไร

ผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังแช่น้ำมัน 20000KVA 35KV โรงงาน Jiangsu Dingxin Electric is China OEM <p>20000KVA 35KV</p> 35kv Oil-Immersed Power Transformer Manufacturers and Factory, 35k... ดูผลิตภัณฑ์ →

หม้อแปลงชนิดแห้งใช้ขดลวดแบบหล่อเรซินหรือฉนวนคลาส H พร้อมระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ช่วยลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ ข้อกำหนดในการกักเก็บน้ำมัน และการเก็บตัวอย่างคุณภาพน้ำมันทุกเดือน สำหรับการติดตั้งภายในอาคาร เช่น อาคารสูง พื้นที่จอดรถ อุโมงค์ หรือสถานที่ใดๆ ที่อาจเกิดภัยพิบัติจากบ่อน้ำมันที่กำลังลุกไหม้ — ต้องใช้แบบแห้งอย่างมีประสิทธิภาพ ต้นทุนการดำเนินงานตลอดอายุการใช้งานค่อนข้างสูงกว่า เนื่องจากหน่วยแบบแห้งมีการสูญเสียที่ไม่มีโหลดสูงกว่าและมีความสามารถในการโอเวอร์โหลดต่ำกว่า แต่ความต้องการด้านโครงสร้างที่ลดลงมักจะชดเชยส่วนต่างเงินทุน

Busbar, Breaker และ Disconnect การประสานงานของสวิตช์

ส่วนประกอบการสวิตช์หลักมีลำดับชั้นการทำงานที่เข้มงวด เบรกเกอร์เป็นองค์ประกอบที่ขัดจังหวะกระแสไฟฟ้าลัด - ความสามารถในการทำลายกระแสลัดวงจรที่กำหนดจะต้องเกินกระแสไฟฟ้าลัดสมมาตรสูงสุดที่จุดติดตั้ง ในทางตรงกันข้าม สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อไม่ได้มีจุดมุ่งหมายเพื่อขัดขวางโหลดหรือกระแสไฟฟอลต์ มันจะแยกเฉพาะวงจรที่ไม่ได้รับพลังงานแล้วเพื่อสร้างการแตกหักที่มองเห็นได้ บัสบาร์ต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสต่อเนื่องสูงสุด (สำหรับบัสหลักแบบกระจาย) หรือสำหรับพิกัดฉุกเฉินที่เป็นผลมาจากเหตุฉุกเฉิน N-1 ข้อกำหนดในการประสานงานนั้นค่อนข้างเรียบง่ายแต่เข้มงวด: เบรกเกอร์จะล้างข้อบกพร่อง ตัวตัดการเชื่อมต่อรองรับการบำรุงรักษาของเบรกเกอร์ และบัสบาร์จะต้องทนต่อความเครียดทางความร้อนและทางกลในระหว่างกระแสไฟฟอลต์ที่เคลียร์เบรกเกอร์ ไม่ใช่แค่ระหว่างการทำงานปกติเท่านั้น เมื่อประเมินระดับความน่าเชื่อถือโดยระบุ ตู้สวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงที่หุ้มด้วยโลหะ เมื่อเทียบกับการจัดเตรียม AIS แบบโอเพ่นเฟรมคือจุดสำคัญในการตัดสินใจสำหรับการติดตั้งภายในอาคารและขนาดกะทัดรัด

KYN28 ผู้ผลิตตู้สวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงที่ปิดด้วยโลหะโรงงาน - Jiangs Jiangsu Dingxin Electric คือประเทศจีน OEM KYN28 ผู้ผลิตตู้สวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงที่ปิดล้อมโลหะและโรงงาน โลหะที่ปิดล้อมแรงดันสูง... ดูผลิตภัณฑ์ →

โซลูชันขนาดกะทัดรัดลดรอยเท้าและเวลาในการติดตั้งได้อย่างไร

เมื่อเงื่อนไขของไซต์ทำให้เกิดข้อจำกัดด้านที่ดิน เวลาในการติดตั้ง หรืองบประมาณ ผู้ออกแบบควรพิจารณาสถานีย่อยสำเร็จรูปเป็นวิธีแก้ปัญหาหลักอย่างจริงจัง แทนที่จะเป็นทางเลือกอื่น สถานีย่อยกลางแจ้งแบบธรรมดาสำหรับโครงการจำหน่าย 35 kV ต้องมีการจัดลำดับไซต์ ฐานรากอุปกรณ์ โครงสร้างบัสบาร์ และอาคารห้องควบคุม โดยทั่วไปจะใช้เวลาก่อสร้างหกถึงเก้าเดือน สถานีย่อยสำเร็จรูปรวมหม้อแปลง สวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง สวิตช์เกียร์แรงดันต่ำ และระบบเสริม (มิเตอร์ รีเลย์ป้องกัน ระบบทำความร้อน ไฟส่องสว่าง และการสื่อสาร) ไว้ในตู้เดียวที่ผ่านการทดสอบจากโรงงาน งานไซต์งานจำกัดอยู่ที่ฐานที่เตรียมไว้ การติดตั้งโครงเครื่อง การเดินสายเคเบิลระหว่างส่วนประกอบ และการทดสอบการใช้งานขั้นสุดท้าย การติดตั้งแบบเต็มจะแล้วเสร็จภายในไม่กี่วัน

สำหรับโครงการพลังงานหมุนเวียน ซึ่งกำหนดตารางเวลาการผลิตตามวันที่ส่งมอบกังหันหรือโมดูล PV สถานีย่อยขนาดกะทัดรัดมักจะเป็นรายการเส้นทางวิกฤต หน่วยที่สร้างโดยโรงงานจะขจัดงานโยธาออกจากเส้นทางวิกฤติโดยสิ้นเชิง สำหรับการกระจายในเขตเมือง รอยเท้าขนาดกะทัดรัดสามารถลดต้นทุนการได้มาซึ่งที่ดินตามลำดับความสำคัญ สำหรับผู้ใช้อุตสาหกรรมที่ต้องการไฟฟ้าชั่วคราวระหว่างการขยาย สามารถย้ายยูนิตขนาดกะทัดรัดและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ผู้ออกแบบควรประเมินทางเลือกเหล่านี้ควบคู่กันไป โดยเปรียบเทียบไม่เพียงแต่ต้นทุนแรกของหม้อแปลงและสวิตช์เกียร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนที่ดิน งานโยธา และต้นทุนเชิงพาณิชย์ของพลังงานที่ล่าช้าอีกด้วย ผู้ประเมินโซลูชันแบบครบวงจรสามารถตรวจสอบได้ ตัวเลือกสถานีย่อยสำเร็จรูปแรงดันสูงและแรงต่ำ เพื่อประเมินว่าการกำหนดค่าใดตรงกับข้อจำกัดเฉพาะของโครงการ

1600KVA 11KV 12KV 13.8KV ผู้ผลิตสถานีไฟฟ้าย่อยสำเร็จรูปแรงดันสูงและต่ำ Jiangsu Dingxin Electric คือจีน OEM 1600KVA 11KV 12KV 13.8KV ผู้ผลิตสถานีย่อยสำเร็จรูปแรงดันสูงและต่ำและโรงงาน H... ดูผลิตภัณฑ์ →

ขั้นตอนที่ 5 - เค้าโครงทางกายภาพ การต่อสายดิน และการออกแบบความปลอดภัย

การออกแบบผังและความปลอดภัยเปลี่ยนระบบไฟฟ้าเชิงทฤษฎีให้เป็นโรงงานทางกายภาพที่ใช้งานได้ ข้อจำกัดพื้นฐานคือระยะห่างด้านความปลอดภัย: ระยะห่างอากาศขั้นต่ำระหว่างส่วนที่มีไฟฟ้าใช้ของเฟสต่างๆ ระหว่างส่วนที่มีไฟฟ้าและโครงสร้างที่ต่อสายดิน และระหว่างชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าและพื้นที่ที่เข้าถึงได้ ค่าเหล่านี้กำหนดโดย IEC 61936 สำหรับการติดตั้งเกิน 1 kV AC และโดย IEEE 1428 (ในมาตรฐานอื่น ๆ ) สำหรับลักษณะเฉพาะของการออกแบบไฟฟ้าแรงสูง ผู้ออกแบบระบบควรอ้างอิง IEC 60076 สำหรับการทดสอบหม้อแปลงและขีดจำกัดการติดตั้ง ในสหรัฐอเมริกา กรอบงาน NEC/NESC ใช้กับการติดตั้งยูทิลิตี้ ค่านี้ไม่ใช่ค่าทางเลือก แต่จะกำหนดขอบเขตทางกายภาพที่ต้องวางอุปกรณ์ทั้งหมดไว้ภายใน

การออกแบบการต่อสายดินจะดำเนินการเพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าขั้นตอนและแรงดันไฟฟ้าสัมผัสให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยภายใต้สภาวะความผิดปกติระหว่างสายดิน ข้อมูลอ้างอิงทางวิศวกรรมมาตรฐานคือ IEEE Std 80 ซึ่งมีสูตรสำหรับกำหนดแรงดันไฟฟ้าสัมผัสและขั้นตอนสูงสุดที่อนุญาต โดยพิจารณาจากระยะเวลาความผิดปกติและความต้านทานของร่างกาย ระบบกราวด์ทางกายภาพประกอบด้วยกริดแนวนอนแบบฝัง (โดยทั่วไปคือตัวนำทองแดงเปลือย) แท่งกราวด์แนวตั้งที่จุดตัดของกริด และการเชื่อมต่อกับทุกเฟรมและโครงสร้างอุปกรณ์ กริดจะต้องรวมเข้ากับระบบป้องกันฟ้าผ่าของสถานีย่อย: อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะปล่อยพลังงานชั่วคราวลงสู่กราวด์ และกริดกราวด์จะเป็นระนาบอ้างอิงสำหรับทั้งสถานี สำหรับสถานีย่อยขนาดกะทัดรัด การออกแบบการต่อลงกราวด์ค่อนข้างง่ายเนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการผูกมัดจากโรงงาน แต่เปลือกหุ้มจะต้องเชื่อมต่อกับระบบอิเล็กโทรดสายดินของไซต์ด้วยตัวนำที่มีขนาดเท่ากับตัวนำกระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดทั้งหมด

ความปลอดภัยจากอัคคีภัยเป็นตัวขับเคลื่อนการออกแบบมากกว่าที่คิดในภายหลัง หม้อแปลงแช่น้ำมันที่มีปริมาตรสูงกว่าที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 500 ลิตรต่อช่อง) จำเป็นต้องมีแผงกั้นไฟระหว่างหม้อแปลงและอุปกรณ์ที่อยู่ติดกัน การแผ่รังสีความร้อนจากเพลิงไหม้ของหม้อแปลงจะกำหนดว่าสถานีต้องการระบบดับเพลิงโดยเฉพาะ (สเปรย์น้ำหรือโฟม) ผนังบันด์ต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับการทนไฟหรือไม่ และระยะห่างขั้นต่ำที่ต้องการระหว่างหม้อแปลงและสวิตช์เกียร์หรือห้องควบคุม

ขั้นตอนที่ 6 - ระบบการป้องกัน การควบคุม และการตรวจสอบ

ระบบป้องกันคือระบบประสาทของสถานีย่อย โดยจะตรวจจับสภาวะที่ผิดปกติ แยกโซนที่เกิดข้อบกพร่อง และปล่อยให้เครือข่ายที่แข็งแรงใช้งานได้ สถาปัตยกรรมมีโครงสร้างเป็นสามชั้น การป้องกันหลักทำงานด้วยความเร็วสูง (โดยทั่วไปคือ 20–40 มิลลิวินาที) และครอบคลุมทรัพย์สินหลัก สำหรับหม้อแปลง นั่นคือการป้องกันส่วนต่างและรีเลย์ Buchholz (สำหรับการตรวจจับก๊าซในน้ำมัน) สำหรับสายเป็นแบบป้องกันระยะห่างหรือป้องกันสายไพล็อต การป้องกันการสำรองข้อมูลช่วยให้สามารถล้างข้อผิดพลาดที่ซ้ำซ้อนได้โดยมีการหน่วงเวลาหากระบบหลักล้มเหลว การป้องกันความล้มเหลวของเบรกเกอร์ ระดับที่สาม จะตัดการทำงานของเบรกเกอร์ที่อยู่ติดกัน หากเบรกเกอร์หลักไม่สามารถล้างข้อผิดพลาดภายในเวลาที่กำหนด

การควบคุมดูแลและการเก็บข้อมูล (SCADA) นำการทำงานระยะไกลมาสู่การออกแบบ สถานีย่อยต้องติดตั้ง RTU หรือตัวควบคุมเบย์ที่สื่อสารกับศูนย์จัดส่ง โดยส่งพารามิเตอร์หลักสี่ตัว: การวัดระยะไกล (ค่าที่วัดได้ เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกำลัง) การส่งสัญญาณระยะไกล (สถานะของเบรกเกอร์และตัวตัดการเชื่อมต่อ) คำสั่งระยะไกล (การทำงานระยะไกลของเบรกเกอร์) และการปรับระยะไกล (การตั้งค่าการเปลี่ยนแปลงบนตัวเปลี่ยนแทปหรือรีเลย์) การตรวจสอบสมัยใหม่เพิ่มข้อมูลสภาพ: อุณหภูมิน้ำมัน อุณหภูมิขดลวด การวิเคราะห์ก๊าซละลาย การคายประจุบางส่วน และโปรไฟล์โหลด การออกแบบจะต้องจัดสรรพื้นที่สำหรับอุปกรณ์การวัดเหล่านี้และอินเทอร์เฟซการสื่อสารตั้งแต่เริ่มแรก แต่ตัวเลือกที่จะแสดงบน HMI หรือแดชบอร์ดในเครื่องเป็นเพียงการตัดสินใจในการกำหนดค่าง่ายๆ

มาตรฐาน การปฏิบัติตามข้อกำหนด และเอกสารประกอบ

งานออกแบบจะไม่สมบูรณ์จนกว่างานวิศวกรรมจะได้รับการจัดทำเป็นเอกสารตามมาตรฐานที่สามารถตรวจสอบ อนุญาต และก่อสร้างได้ กรอบการทำงานระหว่างประเทศถูกกำหนดโดยระบบมาตรฐานหลักสามระบบ ซีรี่ส์ IEC 60076 ควบคุมการทดสอบและประสิทธิภาพของหม้อแปลง IEC 62271 ควบคุมสวิตช์เกียร์และเกียร์ควบคุมไฟฟ้าแรงสูง IEEE 80 (อ้างอิงแล้ว) ครอบคลุมถึงความปลอดภัยในการต่อสายดิน, IEEE 1428 และ IEEE 665 รองรับลักษณะการออกแบบเฉพาะ; และซีรีส์มาตรฐาน GB ของจีนยังคงเกี่ยวข้องกับโครงการที่สร้างขึ้นสำหรับฐานการผลิตนั้น (เช่น GB 50059 ครอบคลุมการออกแบบสถานีย่อย) แต่ละมาตรฐานไม่สามารถแทนที่มาตรฐานอื่นได้ โครงการส่งออกจำนวนมากจำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐาน IEEE ในสหรัฐอเมริกา รวมถึง IEC ในภูมิภาคอื่นๆ ส่วนใหญ่ และรหัสกริดท้องถิ่นในประเทศเจ้าบ้าน

เอกสารเอาต์พุตที่กำหนดจากสัญญาการออกแบบสถานีย่อยมีความคล้ายคลึงกันในวงกว้างในทุกอุตสาหกรรม สิ่งที่ส่งมอบ ได้แก่ ไดอะแกรมบรรทัดเดียว (SLD) แบบร่างการจัดเตรียมทั่วไป (มุมมองแผนและส่วน) โครงร่างของตารางกราวด์พร้อมรายงานการคำนวณแรงดันไฟฟ้าสัมผัส/ขั้นตอน การประสานงานการป้องกันและการศึกษาการตั้งค่ารีเลย์ กำหนดการสายเคเบิลและแบบควบคุม รายการวัสดุ และข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับแต่ละรายการหลัก หากไม่มีบันเดิลนี้ สถานีจะไม่สามารถสร้าง ทดสอบ หรือยอมรับโดยผู้ปฏิบัติงานได้ การลงทุนในเอกสารเหล่านี้คือสิ่งที่แยกกระบวนการออกแบบที่ทำซ้ำได้ออกจากโครงการก่อสร้างชั่วคราว

ความคิดสุดท้าย

การออกแบบสถานีย่อยเป็นแบบวนซ้ำ ไม่ใช่เชิงเส้น การคำนวณโหลดมีอิทธิพลต่อข้อกำหนดของหม้อแปลง ซึ่งส่งผลต่อการจัดอันดับบัสบาร์ ซึ่งจะขับเคลื่อนขอบเขตโครงร่าง และการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในพารามิเตอร์ตัวหนึ่งจะลดหลั่นผ่านพารามิเตอร์อื่นๆ กระบวนการออกแบบที่มีประโยชน์ที่สุดจะคอยให้ผลย้อนกลับแบบปิด: การเลือกอุปกรณ์ เค้าโครงทางกายภาพ และการประสานงานการป้องกันจะได้รับการทบทวนว่าเป็นระบบบูรณาการเดียว ไม่ใช่งานตามลำดับ สำหรับทุกการตัดสินใจในการออกแบบ จะใช้การทดสอบง่ายๆ: "ฉันจะใช้งานสถานีนี้ในสามสิบปีด้วยอุปกรณ์ดั้งเดิมได้อย่างสะดวกสบายภายใต้ภาระที่สูงกว่าที่คาดการณ์ไว้ 20% หรือไม่" หากคำตอบที่ไม่สบายใจคือ "ไม่" จุดอ่อนในการออกแบบนั้นสมควรได้รับความสนใจมากขึ้นในตอนนี้ — จะมีราคาแพงกว่ามากในการแก้ไขปัญหาหลังการทดสอบเดินเครื่อง สำหรับนักออกแบบที่กำลังมองหาคำแนะนำแบบสมบูรณ์ซึ่งสอดคล้องกับขั้นตอนต่างๆ ที่นี่ คู่มือวิศวกรรมการออกแบบสถานีย่อยทีละขั้นตอน ให้การอภิปรายเชิงลึกในแต่ละขั้นตอนจากมุมมองของระบบ