สถานีไฟฟ้าย่อย: ส่วนประกอบ ประเภท การออกแบบและการใช้งาน

หนึ่งสถานีไฟฟ้าย่อยเป็นหนึ่งในส่วนของระบบไฟฟ้าที่คนส่วนใหญ่ไม่ค่อยสังเกตเห็น แต่เกือบทุกเครือข่ายไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ก็ขึ้นอยู่กับมัน ไฟฟ้าจะต้องเดินทางผ่านระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันก่อนที่จะถึงบ้าน โรงงาน อาคารพาณิชย์ ศูนย์ข้อมูล หรือโครงการพลังงานหมุนเวียน สถานีย่อยทำให้เป็นไปได้

สถานีไฟฟ้าย่อยสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า สลับวงจร ปกป้องอุปกรณ์ ตรวจสอบสภาพไฟฟ้า และควบคุมวิธีที่พลังงานเคลื่อนที่ผ่านโครงข่าย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ในเครือข่ายการส่งสัญญาณขนาดใหญ่ สถานีย่อยอาจครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่และมีหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง- เซอร์กิตเบรกเกอร์ บัสบาร์ ระบบป้องกัน และอุปกรณ์อื่นๆ สถานีย่อยการกระจายขนาดเล็กอาจมีขนาดกะทัดรัดกว่ามาก

สำหรับสาธารณูปโภค ผู้รับเหมา EPC โรงงานอุตสาหกรรม ผู้พัฒนาพลังงานหมุนเวียน และโครงการพลังงานอื่นๆ การออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อยมักไม่ค่อยมีอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียว หม้อแปลงไฟฟ้า สวิตช์เกียร์ ระบบป้องกัน ระบบสายดิน และอุปกรณ์ควบคุม ล้วนต้องทำงานร่วมกัน

สถานีไฟฟ้าย่อยคืออะไร?

หนึ่งสถานีไฟฟ้าย่อยเป็นสถานที่ที่มีการแปลง เปลี่ยน ควบคุม ป้องกัน หรือจำหน่ายไฟฟ้า

แนวคิดพื้นฐานค่อนข้างง่าย โดยปกติแล้วไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้าจะต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นก่อนจึงจะสามารถเดินทางระยะไกลได้ หม้อแปลงไฟฟ้าที่สถานีผลิตไฟฟ้าจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าลดลง และช่วยจำกัดการสูญเสียการส่งผ่าน

เมื่อไฟฟ้าเข้าใกล้ผู้ใช้ปลายทางมากขึ้น สถานีไฟฟ้าย่อยจะค่อยๆ ลดแรงดันไฟฟ้าลงให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมสำหรับการจำหน่ายในระดับภูมิภาคและการบริโภคขั้นสุดท้าย

เส้นทางพลังงานทั่วไปมีลักษณะดังนี้:

การผลิตไฟฟ้า → ขั้นตอน-หม้อแปลงขึ้น → สถานีไฟฟ้าย่อยที่ใช้ส่ง → สถานีไฟฟ้าย่อย → ผู้บริโภค

ระดับแรงดันไฟฟ้าจริงแตกต่างกันไปในแต่ละตาราง สถานีส่งไฟฟ้าย่อยอาจทำงานที่110 กิโลโวลต์, 220 กิโลโวลต์, 330 กิโลโวลต์, 500 กิโลโวลต์, 765 กิโลโวลต์หรือสูงกว่า เครือข่ายการจำหน่ายมักใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าปานกลาง- เช่น10 กิโลโวลต์, 11 กิโลโวลต์, 20 กิโลโวลต์ หรือ 35 กิโลโวลต์.

ดังนั้นในขณะที่การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญของสิ่งที่สถานีย่อยทำ แต่ก็ไม่ใช่เรื่องทั้งหมดอย่างแน่นอน

อะไร สถานีไฟฟ้าย่อย ทำอย่างไร?

สถานีไฟฟ้าย่อยมีงานหลายอย่างและมีการเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด

กล่าวอีกนัยหนึ่ง สถานีไฟฟ้าย่อยไม่ได้เป็นเพียงสถานที่ติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าเท่านั้น เป็นจุดควบคุมและป้องกันที่สำคัญภายในโครงข่ายไฟฟ้า

ส่วนประกอบหลักของสถานีไฟฟ้าย่อย

อุปกรณ์ภายในสถานีย่อยขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า ความจุ ตำแหน่ง และวัตถุประสงค์ อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบหลักหลายประการยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในการติดตั้งจำนวนมาก

หม้อแปลงไฟฟ้า

ที่หม้อแปลงไฟฟ้ามักจะเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใหญ่ที่สุดในสถานีย่อย

หน้าที่หลักคือเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าจากระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่งไปพร้อมๆ กับการถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นสถานีย่อยการส่งสัญญาณอาจลด 220 kV ถึง 110 kV ในขณะที่สถานีย่อยการกระจายสามารถลดแรงดันไฟฟ้าปานกลางให้เป็นแรงดันไฟฟ้าการใช้งานที่ต่ำกว่า

หม้อแปลงจุ่มน้ำมันขนาดใหญ่-ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับสถานีย่อยที่มีความจุสูง- เนื่องจากสามารถรองรับพิกัดกำลังสูงและให้การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ

หม้อแปลงไฟฟ้าอาจรวมถึงทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโครงการเปิด-โหลด tap changer (OLTC) ปิด-ตัวเปลี่ยนแทปวงจร, ONAN หรือ ONAF ระบายความร้อน, บุคโฮลซ์ รีเลย์, อุปกรณ์บรรเทาความดันตัวบ่งชี้อุณหภูมิน้ำมันและขดลวด ถังเก็บ และอุปกรณ์ตรวจสอบออนไลน์

โครงการพลังงานทดแทนมีข้อกำหนดของตนเองฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์, ฟาร์มกังหันลมและระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่อาจใช้ขั้นตอนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า-ขึ้นหม้อแปลงหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสะสมหรือหม้อแปลงที่ออกแบบเป็นพิเศษสำหรับการต่อสายส่ง

เซอร์กิต เบรกเกอร์

A เบรกเกอร์ส่งกระแสไฟในระหว่างการทำงานปกติและตัดวงจรเมื่อจำเป็น

หากเกิดข้อผิดพลาด รีเลย์ป้องกันจะตรวจจับสภาวะที่ผิดปกติและส่งสัญญาณทริปไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ จากนั้นเบรกเกอร์จะเปิดวงจรและช่วยป้องกันฟอลต์ไม่ให้แพร่กระจาย

สถานีไฟฟ้าแรงสูง-อาจใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ SF₆ หรือเทคโนโลยีใหม่กว่าที่ออกแบบโดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศมีอยู่ทั่วไปในการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลาง-

ทางเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าขัดข้อง ความจุไฟฟ้าขัดข้อง สภาพการทำงาน และข้อกำหนดของโครงการ

ตัวตัดการเชื่อมต่อและตัวแยก

ตัวแยกการเชื่อมต่อ มักเรียกว่าตัวแยกส่วน ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อจัดให้มีการแยกทางไฟฟ้าในระหว่างการบำรุงรักษา

โดยปกติแล้วพวกมันไม่ได้ตั้งใจจะขัดจังหวะกระแสฟอลต์ขนาดใหญ่ แต่จะทำงานหลังจากวงจรที่เกี่ยวข้องถูกเลิก-จ่ายไฟแล้ว ซึ่งช่วยให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาทำงานกับอุปกรณ์ที่มีจุดแยกทางกายภาพที่ชัดเจน

นี่คือความแตกต่างที่สำคัญ:เบรกเกอร์วงจรขัดจังหวะกระแสในขณะที่ตัวตัดการเชื่อมต่อให้การแยก.

บัสบาร์

บัสบาร์คือการเชื่อมต่อแบบนำไฟฟ้าที่เชื่อมโยงวงจรขาเข้าและขาออกภายในสถานีย่อย

โครงการต่าง ๆ อาจใช้บัสบาร์เดี่ยว, บัสบาร์คู่, ริงบัส, เบรกเกอร์-และ-ก-ครึ่งหรือการจัดอื่นๆ ไม่มีการกำหนดค่าใดที่ทำงานได้ดีที่สุดในทุกที่

การจัดเรียงบัสบาร์ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ ความยืดหยุ่นในการบำรุงรักษา การแยกข้อผิดพลาด และต้นทุนโครงการ สถานีย่อยที่สำคัญอาจใช้การจัดเตรียมที่ซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในระหว่างการบำรุงรักษาหรือความล้มเหลวของอุปกรณ์

หม้อแปลงไฟฟ้าในปัจจุบัน

A หม้อแปลงกระแส (CT)แปลงกระแสไฟปฐมภูมิที่สูงให้เป็นกระแสไฟทุติยภูมิที่ได้มาตรฐานและต่ำกว่า ซึ่งสามารถวัดได้อย่างปลอดภัยด้วยอุปกรณ์ป้องกันและการวัดแสง

โดยทั่วไปจะใช้ CT สำหรับการป้องกันกระแสเกิน การป้องกันความผิดพลาดของดิน- การป้องกันส่วนต่าง การวัดพลังงาน และการตรวจสอบกำลังทั่วไป

การได้รับอัตราส่วน CT และความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการป้องกัน CT จำเป็นต้องดำเนินการอย่างเหมาะสมในระหว่างกระแสฟอลต์สูง ดังนั้นจึงต้องคำนึงถึงระดับความแม่นยำ ภาระ คุณลักษณะความอิ่มตัว และข้อกำหนดในการป้องกันทั้งหมด

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าและหม้อแปลงที่มีศักยภาพ

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (VT) หรือที่เรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ (PT) ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าของระบบที่สูงเพื่อให้มีระดับที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับการวัดและการป้องกัน

โดยจะส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าไปยังมิเตอร์ รีเลย์ อุปกรณ์ควบคุม และระบบตรวจสอบ โดยไม่ต้องเชื่อมต่อวงจร-แรงดันไฟฟ้าต่ำเหล่านี้กับระบบไฟฟ้าแรงสูง-โดยตรง

เครื่องป้องกันไฟกระชาก

ระบบไฟฟ้าอาจประสบกับแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดจากฟ้าผ่าและการทำงานของสวิตช์

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากช่วยปกป้องหม้อแปลงไฟฟ้า สวิตช์เกียร์ สายเคเบิล และอุปกรณ์อื่นๆ โดยการจำกัดแรงดันไฟกระชากเหล่านี้ และเป็นเส้นทางสำหรับพลังงานไฟกระชากลงดิน

การเลือกจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของระบบ สภาวะการต่อลงดิน แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว และการประสานกันของฉนวน มันเป็นส่วนประกอบที่ค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับหม้อแปลงไฟฟ้า แต่บทบาทของมันไม่น้อยอย่างแน่นอน

รีเลย์ป้องกัน

รีเลย์ป้องกันเป็นส่วนสำคัญในการตัดสินใจ-ในการตัดสินใจเป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันสถานีย่อย

โดยจะตรวจสอบกระแส แรงดัน ความถี่ ความสัมพันธ์ของเฟส และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าอื่นๆ เมื่อตรวจพบสภาวะที่ผิดปกติ พวกเขาสามารถส่งสัญญาณการเดินทางไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่เกี่ยวข้องได้

ฟังก์ชั่นการป้องกันทั่วไปได้แก่กระแสไฟเกิน, ความผิดปกติของดิน, ส่วนต่าง, แรงดันไฟเกิน, แรงดันไฟตก, ความถี่เกิน, ความถี่ต่ำ และการป้องกันระยะห่าง.

รีเลย์เชิงตัวเลขสมัยใหม่สามารถรวมฟังก์ชันการป้องกันหลายอย่างเข้ากับการวัด การบันทึกเหตุการณ์ การสื่อสาร และการตรวจสอบระยะไกล สิ่งนี้ทำให้ระบบป้องกันสถานีย่อยมีความสามารถมากกว่าการออกแบบเครื่องกลไฟฟ้าแบบเก่ามาก

ระบบสายดิน

ระบบสายดินที่เชื่อถือได้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งการปกป้องอุปกรณ์และความปลอดภัยของบุคลากร

ระบบสายดินจัดให้มีเส้นทางที่มีการควบคุมสำหรับกระแสไฟฟ้าลัด และช่วยรักษาแรงดันไฟฟ้าสัมผัสและแรงดันไฟฟ้าขั้นให้อยู่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ กริดกราวด์ของสถานีย่อยทั่วไปใช้ตัวนำฝังอยู่และอิเล็กโทรดกราวด์เชื่อมต่อกับถังหม้อแปลง โครงอุปกรณ์ โครงสร้างเหล็ก และชิ้นส่วนนำไฟฟ้าอื่นๆ

การออกแบบการต่อลงดินขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้านทานของดิน กระแสไฟฟ้าลัดที่มีอยู่ -เวลาในการเคลียร์ ขนาดของกริด และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง

ประเภทของ สถานีไฟฟ้าย่อย

มีหลายวิธีในการจำแนกสถานีไฟฟ้าย่อย วิธีการที่พบบ่อยที่สุดจะขึ้นอยู่กับฟังก์ชัน ระดับแรงดันไฟฟ้า สภาพแวดล้อมการติดตั้ง หรือการใช้งาน

ขั้น-ขึ้นสถานีย่อย

A ก้าว-ขึ้นสถานีย่อยเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตโดยโรงงานผลิตให้เป็นแรงดันไฟฟ้าในการส่งที่สูงขึ้น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับเครือข่ายระบบส่งไฟฟ้า หม้อแปลงขั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า-จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าก่อนที่ไฟฟ้าจะเข้าสู่ระบบสายส่ง

แรงดันไฟฟ้าในการส่งที่สูงขึ้นหมายถึงกระแสไฟที่ลดลงสำหรับระดับพลังงานเดียวกัน ซึ่งช่วยลดการสูญเสียในสายส่ง

ขั้นตอน-ลงสถานีย่อย

สถานีย่อยแบบสเต็ป-จะทำสิ่งที่ตรงกันข้าม

จะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าในการส่งสูงให้เป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำลงสำหรับการจำหน่ายในระดับภูมิภาคหรือท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น สายส่ง 220 kV อาจป้อนสถานีย่อยที่แรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 110 kV หรือ 35 kV

จากนั้นอุปกรณ์จ่ายไฟเพิ่มเติมสามารถลดแรงดันไฟฟ้าลงได้อีกก่อนที่ไฟฟ้าจะถึงมือผู้ใช้

สถานีย่อยจำหน่าย

A สถานีย่อยการกระจายโดยทั่วไปจะตั้งอยู่ใกล้กับโหลดทางไฟฟ้า

โดยจะลดกำลังไฟฟ้าแรงดันปานกลาง-ให้เหลือแรงดันการกระจายต่ำลง และจ่ายวงจรขาออกหลายวงจร สถานีไฟฟ้าย่อยสามารถรองรับชุมชนที่อยู่อาศัย การพัฒนาเชิงพาณิชย์ โรงงาน โครงการโครงสร้างพื้นฐาน และงานอื่นๆ

การออกแบบของพวกเขามักจะมีขนาดกะทัดรัดกว่าสถานีย่อยระบบส่งกำลังหลัก แม้ว่าความจุที่ต้องการจะยังคงมีมากก็ตาม

การสลับสถานีย่อย

สถานีย่อยสวิตชิ่งส่วนใหญ่จะทำหน้าที่สวิตชิ่งและการป้องกันมากกว่าการแปลงแรงดันไฟฟ้าที่สำคัญ

สามารถเชื่อมต่อวงจรการส่งหรือการกระจายที่แตกต่างกัน แบ่งเครือข่ายออกเป็นส่วนๆ และปรับปรุงความยืดหยุ่นในการดำเนินงาน ในบางพื้นที่ มีการใช้สถานีย่อยแบบสวิตชิ่งเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่

สถานีย่อยอุตสาหกรรม

สถานีย่อยอุตสาหกรรมจ่ายไฟฟ้าให้กับโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงงาน เหมืองแร่ โรงงานเหล็ก โรงงานเคมี และโรงงานแปรรูป

โครงการเหล่านี้มักมีข้อกำหนดที่เข้มงวดในด้านความน่าเชื่อถือและคุณภาพไฟฟ้า กระแสสตาร์ทสูง มอเตอร์ขนาดใหญ่ฮาร์โมนิคอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน และกระบวนการผลิตต่อเนื่องล้วนส่งผลต่อการออกแบบสถานีย่อยได้

ศูนย์ข้อมูลเป็นอีกตัวอย่างที่ดี ระบบไฟฟ้าของพวกเขาอาจต้องใช้หม้อแปลงสำรอง การป้องกันคุณภาพสูง- การจัดการฮาร์โมนิค และระบบไฟฟ้าสำรองที่ประสานงานอย่างระมัดระวัง

สถานีไฟฟ้าย่อยพลังงานทดแทน

โดยทั่วไปแล้ว โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ฟาร์มกังหันลม และระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่จำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าโดยเฉพาะสำหรับการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า

สถานีย่อยพลังงานหมุนเวียนอาจรวมถึงหม้อแปลงแบบสะสม สวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง- หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง ระบบป้องกัน การวัด การชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ และอุปกรณ์เชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า

การออกแบบหม้อแปลงต้องคำนึงถึงโปรไฟล์การสร้างของโครงการ ข้อกำหนด-โค้ดกริด ฮาร์โมนิก สภาวะแวดล้อม และสภาวะการทำงาน

สถานีย่อยในร่มและกลางแจ้ง

สถานีย่อยสามารถจำแนกได้ตามตำแหน่งที่ติดตั้งอุปกรณ์

สถานีย่อยกลางแจ้ง

สถานีย่อยกลางแจ้งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลาง- และสูง-.

อุปกรณ์หลักถูกติดตั้งกลางแจ้งบนฐานคอนกรีตหรือโครงสร้างเหล็ก การจัดเตรียมนี้ให้พื้นที่เพียงพอสำหรับหม้อแปลงขนาดใหญ่ เซอร์กิตเบรกเกอร์ บัสบาร์ และการเชื่อมต่อ-ไฟฟ้าแรงสูง

สถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้งมักเป็นทางเลือกที่เป็นประโยชน์สำหรับโครงการส่งและกระจายสินค้าขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีที่ดินเพียงพอ

สถานีย่อยในร่ม

ในสถานีย่อยในอาคาร อุปกรณ์หลักจะถูกติดตั้งภายในอาคารหรือตู้เฉพาะ

วิธีการนี้อาจมีประโยชน์เมื่อที่ดินมีจำกัด หรือเมื่ออุปกรณ์ต้องการการป้องกันเพิ่มเติมจากฝุ่น ความชื้น มลพิษ หรือการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต

สถานีย่อยในเมือง โรงงานอุตสาหกรรม และโครงการที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่ที่เข้มงวดอาจใช้สวิตช์เกียร์ภายในอาคารและหม้อแปลงชนิดแห้ง-เพื่อสร้างการติดตั้งที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น

AIS กับสถานีย่อย GIS

โดยทั่วไปแล้วสถานีย่อยไฟฟ้าแรงสูง-จะแบ่งออกเป็นสถานีไฟฟ้าย่อยที่มีฉนวนอากาศ- (AIS)และสถานีไฟฟ้าย่อยที่มีฉนวนก๊าซ- (GIS).

AIS ใช้อากาศในบรรยากาศเป็นฉนวนหลักระหว่างส่วนประกอบที่มีพลังงาน โดยทั่วไปต้องใช้พื้นที่มากขึ้น แต่อุปกรณ์สามารถเข้าถึงได้ค่อนข้างมากสำหรับการตรวจสอบและบำรุงรักษาด้วยสายตา

GIS วางส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูง-ไว้ภายในกรอบโลหะที่ปิดสนิทโดยใช้แก๊สฉนวนหรือตัวกลางฉนวนทางเลือก ผลลัพธ์ที่ได้อาจใช้พื้นที่น้อยกว่ามาก ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในเมือง พื้นที่อุตสาหกรรม การติดตั้งใต้ดิน และสถานที่อื่นๆ{2}}ที่มีพื้นที่จำกัด

ไม่มีผู้ชนะระดับสากลระหว่าง AIS และ GIS โดยทั่วไปทางเลือกจะขึ้นอยู่กับที่ดินที่มีอยู่ งบประมาณโครงการ ระดับแรงดันไฟฟ้า สภาพแวดล้อม กลยุทธ์การบำรุงรักษา และขนาดพื้นที่ที่ต้องการ

การออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อย

การออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อยเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจระบบไฟฟ้าที่ต้องการให้บริการ

วิศวกรจะพิจารณาโหลดที่คาดหวัง ระดับแรงดันไฟฟ้า ระดับความผิดปกติ ข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือ การขยายในอนาคต และจุดเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า ปัจจัยเหล่านี้เป็นตัวกำหนดการตัดสินใจในการออกแบบเกือบทุกครั้งในภายหลัง

ความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นหนึ่งในข้อพิจารณาสำคัญประการแรก หม้อแปลงต้องรองรับโหลดที่คาดไว้โดยไม่ต้องมีขนาดใหญ่เกินความจำเป็น ในเวลาเดียวกันก็มักจะจำเป็นต้องเผื่อเผื่อไว้สำหรับการเติบโตในอนาคตด้วย

การทำงานต่อเนื่องที่การรับน้ำหนักมากเกินไปอาจเพิ่มอุณหภูมิของขดลวดและน้ำมัน เร่งอายุของฉนวน และทำให้อายุการใช้งานของหม้อแปลงสั้นลง

สภาวะลัดวงจร-ยังต้องได้รับความเอาใจใส่อย่างระมัดระวัง เซอร์กิตเบรกเกอร์ บัสบาร์ หม้อแปลง CT สายเคเบิล และส่วนประกอบหลักอื่นๆ ต้องมีความสามารถในการต้านทานการลัดวงจร-และการขัดจังหวะที่เหมาะสม

การประสานงานการป้องกันเป็นอีกหนึ่งประเด็นสำคัญ ระบบการป้องกันที่ดีควรแยกข้อผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงการเดินทางของอุปกรณ์ที่ดีต่อสุขภาพโดยไม่จำเป็น ฟังดูตรงไปตรงมา แต่การได้รับความร่วมมือที่ถูกต้องอาจต้องมีการศึกษาระบบโดยละเอียด

ที่รูปแบบทางกายภาพเรื่องเช่นกัน ช่องว่างทางไฟฟ้า การเข้าถึงการบำรุงรักษา การเดินสายเคเบิล การป้องกันอัคคีภัย การระบายน้ำ การระบายอากาศ เสียง การขนส่งอุปกรณ์ และการขยายในอนาคต ทั้งหมดนี้จำเป็นต้องได้รับการพิจารณาก่อนเริ่มการก่อสร้าง

สำหรับโครงการขนาดใหญ่ การออกแบบสถานีย่อยมักเกี่ยวข้องกับการศึกษาทางไฟฟ้า ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์ การออกแบบการป้องกันและการควบคุม วิศวกรรมโยธา การออกแบบสายดิน งานเค้าโครงโดยละเอียด และการทดสอบการเดินระบบ

การเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อย

สำหรับสาธารณูปโภคและผู้รับเหมา EPC การเลือกที่เหมาะสมหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยเป็นหนึ่งในส่วนที่สำคัญที่สุดของโครงการ

โดยทั่วไปข้อกำหนดของหม้อแปลงจะครอบคลุมกำลังไฟพิกัด แรงดันไฟฟ้าหลักและรอง ความถี่ กลุ่มเวกเตอร์ อิมพีแดนซ์ ช่วงก๊อกน้ำ ระดับฉนวน การสูญเสีย อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น วิธีการทำความเย็น และมาตรฐานที่บังคับใช้

ข้อกำหนดสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังแบบจุ่มน้ำมัน-อาจครอบคลุมถึงน้ำมันหม้อแปลง การจัดเรียงคอนเซอร์เวเตอร์ อุปกรณ์ทำความเย็น บุชชิ่ง เครื่องเปลี่ยนแทป อุปกรณ์ตรวจสอบ และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ

สำหรับการติดตั้งภายในอาคาร กหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง-อาจเป็นทางเลือกในทางปฏิบัติในกรณีที่ความปลอดภัยจากอัคคีภัย การติดตั้งภายในอาคาร สภาพแวดล้อม หรือข้อกำหนดในการบำรุงรักษามีความเหมาะสม

การเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าไม่ควรขึ้นอยู่กับพิกัด MVA หรือ kVA เท่านั้น สภาพแวดล้อมในการทำงานมีความสำคัญไม่น้อย

อุณหภูมิโดยรอบ ระดับความสูงในการติดตั้ง โปรไฟล์โหลด ฮาร์โมนิค คุณลักษณะการสร้างพลังงานหมุนเวียน สภาวะโอเวอร์โหลดที่คาดหวัง และข้อกำหนดของกริด ล้วนส่งผลต่อการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น สำหรับโครงการพลังงานหมุนเวียน หม้อแปลงอาจมีรูปแบบการทำงานที่แตกต่างจากหม้อแปลงอุตสาหกรรมทั่วไปอย่างมาก ใช้หลักการแปลงแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานเดียวกัน แต่รายละเอียดการออกแบบอาจแตกต่างกันมาก

มาตรฐานสถานีไฟฟ้าย่อย

โดยปกติอุปกรณ์สถานีย่อยจะได้รับการออกแบบ ผลิต และทดสอบตามมาตรฐานเฉพาะระดับนานาชาติ ระดับประเทศ และโครงการ-ที่เกี่ยวข้อง

สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังไออีซี 60076เป็นหนึ่งในมาตรฐานสากลที่สำคัญ อาจใช้มาตรฐาน IEEE และ ANSI ขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้งของโครงการและข้อกำหนดของลูกค้า

สวิตช์เกียร์ เบรกเกอร์วงจร หม้อแปลงเครื่องมือ อุปกรณ์ป้องกัน และส่วนประกอบสถานีย่อยอื่น ๆ มีมาตรฐานที่ใช้บังคับของตนเอง

สำหรับโครงการระหว่างประเทศ เป็นความคิดที่ดีที่จะยืนยันมาตรฐานที่จำเป็นตั้งแต่เนิ่นๆ ในกระบวนการจัดซื้อจัดจ้าง มิฉะนั้น อุปกรณ์ที่ดูเหมาะสมทางเทคนิคบนกระดาษอาจต้องมีการทดสอบ เอกสารประกอบ หรือการเปลี่ยนแปลงการออกแบบเพิ่มเติมในภายหลัง

เหตุใดความน่าเชื่อถือของสถานีย่อยจึงมีความสำคัญ

ปัญหาของสถานีย่อยไม่ค่อยแยกออกจากกัน

ความผิดปกติของหม้อแปลง ความผิดปกติของบัสบาร์ การป้องกันทำงานผิดปกติ หรือเบรกเกอร์ล้มเหลว สามารถขัดขวางการจ่ายไฟไปยังพื้นที่ขนาดใหญ่กว่ามาก สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมและศูนย์ข้อมูล แม้แต่การหยุดทำงานที่ค่อนข้างสั้นก็สามารถส่งผลกระทบร้ายแรงต่อการดำเนินงานและทางการเงินได้

นั่นคือเหตุผลที่สถานีย่อยที่สำคัญมักใช้หม้อแปลงสำรอง บัสบาร์แบบแบ่งส่วน การป้องกันการสำรองข้อมูล อุปกรณ์จ่ายไฟควบคุมอิสระ และการตรวจสอบหลายชั้น

การตรวจสอบสภาพหม้อแปลงก็มีความสำคัญมากขึ้นเช่นกันการทดสอบน้ำมัน, การวิเคราะห์ก๊าซละลาย (DGA)การตรวจสอบอุณหภูมิ การตรวจสอบบุชชิ่ง และการตรวจสอบการปล่อยประจุบางส่วนแบบออนไลน์ สามารถช่วยระบุปัญหาที่กำลังพัฒนาก่อนที่จะกลายเป็นความล้มเหลวครั้งใหญ่

มักจะง่ายกว่ามากและถูกกว่ามากในการจัดการกับการแจ้งเตือนล่วงหน้ามากกว่าความล้มเหลวของหม้อแปลงที่ไม่คาดคิด

สถานีไฟฟ้าย่อยในระบบไฟฟ้าสมัยใหม่

บทบาทของสถานีไฟฟ้าย่อยกำลังเปลี่ยนแปลงไปเมื่ออุตสาหกรรมพลังงานมีการกระจายอำนาจและเป็นดิจิทัลมากขึ้น

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ฟาร์มกังหันลม ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ โครงสร้างพื้นฐานของรถยนต์ไฟฟ้า ศูนย์ข้อมูล และภาระทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ กำลังสร้างความต้องการใหม่ในระบบกริด

ในเวลาเดียวกัน สถานีย่อยสมัยใหม่กำลังใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ เครือข่ายการสื่อสาร การตรวจสอบระยะไกล การควบคุมอัตโนมัติ และระบบป้องกันดิจิทัล ผู้ปฏิบัติงานสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับสภาพอุปกรณ์และประสิทธิภาพของเครือข่ายได้มากกว่าในอดีต

โครงการพลังงานหมุนเวียนมีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากกระแสไฟไม่สามารถคาดเดาได้เสมอไปหรือ{0}}ทิศทางเดียวอีกต่อไป สถานีย่อยอาจต้องจัดการกับระดับการสร้างที่เปลี่ยนแปลง ข้อกำหนดกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ ฮาร์โมนิค และข้อกำหนดโค้ดกริด-ตลอดทั้งวัน

สิ่งนี้ทำให้ประสิทธิภาพของหม้อแปลง การประสานงานการป้องกัน คุณภาพไฟฟ้า และการตรวจสอบระบบมีความสำคัญมากขึ้น

บทสรุป

หนึ่งสถานีไฟฟ้าย่อยเป็นส่วนสำคัญของระบบไฟฟ้า โดยจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า ควบคุมการไหลของพลังงาน ปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้า แยกข้อผิดพลาด และจัดให้มีการตรวจสอบที่จำเป็นเพื่อให้กริดทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ

หม้อแปลงไฟฟ้าอาจเป็นส่วนประกอบที่มองเห็นได้และมีราคาแพงที่สุด แต่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบเท่านั้นหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง สวิตช์เกียร์ เซอร์กิตเบรกเกอร์ รีเลย์ป้องกัน CTs VT บัสบาร์ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ระบบสายดิน และอุปกรณ์ควบคุมทุกคนต้องทำงานร่วมกัน

สำหรับสาธารณูปโภค ผู้รับเหมา EPC โรงงานอุตสาหกรรม ผู้พัฒนาพลังงานหมุนเวียน และโครงการพลังงานอื่นๆ การออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อยที่ดีเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจสภาพการทำงานจริง แทนที่จะเลือกอุปกรณ์จากแค็ตตาล็อกมาตรฐาน

เนื่องจากความต้องการไฟฟ้ายังคงเพิ่มขึ้น การขยายตัวของพลังงานหมุนเวียนและการจัดเก็บแบตเตอรี่ก็เร่งตัวขึ้น และโหลดที่มีความหนาแน่นสูง- เช่น ศูนย์ข้อมูล AI สร้างความกดดันให้กับโครงข่ายมากขึ้น ความต้องการสถานีย่อยที่เชื่อถือได้ก็จะยิ่งมีความสำคัญมากขึ้นเท่านั้น

สำหรับผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าเช่นหม้อแปลงยาเว่ยซึ่งหมายถึงการพัฒนาโซลูชันที่สามารถปรับให้เข้ากับระดับแรงดันไฟฟ้า ความจุ สภาพแวดล้อมการติดตั้ง และข้อกำหนดของโครงการที่แตกต่างกัน ไม่ว่าการใช้งานจะเป็นสถานีย่อยระบบส่ง สถานีไฟฟ้าย่อย โครงการพลังงานหมุนเวียน โรงงานอุตสาหกรรม หรือโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานอื่นๆ หม้อแปลงไฟฟ้ายังคงเป็นส่วนสำคัญของระบบไฟฟ้าที่เชื่อถือได้

ติดต่อได้เลย