Fostáisiún réamhdhéanta faoin aer de chineál comh-aireachta
Fostáisiún réamhdhéanta réamhdhéanta de chineál comh-aireachta, ar réiteach dáileacháin leictreach dlúth, uile-i-amháin é atá deartha le haghaidh s...
Féach SonraíThóg fostáisiún 110 kV 16 mhí ó choincheap go fuinneamh toisc nach raibh an fhoireann ag déanamh staidéir ar shreabhadh ualaigh go luath. Tháinig an mhaoirseacht aonair sin isteach i dtrí mhórathrú trealaimh agus róchaiteachas buiséid de $1.2 milliún. Ní éiríonn le dearadh fostáisiúin ach amháin nuair a leanann tú modheolaíocht céimnithe docht. Táirgeann gach céim táirgí insoláthartha sonracha a dheimhníonn an chéad sraith eile de chinntí.
Tosaíonn an próiseas sé chéim le féidearthacht agus roghnú suímh. Bailíonn innealtóirí réamhaisnéisí ualaigh, srianta comhshaoil, agus ceanglais idirnasctha eangaí. Réamhléaráid aonlíne agus leagan amach coincheapúil atá san aschur. Ritheann céim a dó staidéir dhomhain ar chórais: anailís ghearrchiorcaid, sreabhadh ualaigh, agus cobhsaíocht neamhbhuan. Tugann na staidéir seo na leibhéil srutha gearrchiorcaid, na próifílí voltais, agus na ceanglais maidir le dleachta briste a thiomáineann gach rátáil trealaimh.
Roghnaíonn Céim a trí trealamh príomhúil—claochladáin, lascthrealamh, barraí bus agus imoibreoirí. Ceanglaíonn gach sonraíocht siar le huimhreacha staidéir an chórais. Tugann Céim a ceathair an leagan amach fisiceach, na hoibreacha sibhialta agus an eangach talún chun críche. Déanann Céim a cúig dearadh ar an ailtireacht cosanta, rialaithe agus SCADA. Cuimsíonn Céim a sé tógáil, tástáil agus coimisiúnú. Ba chóir go mbeadh seicliosta athbhreithnithe deartha foirmiúil san áireamh i ngach aistriú idir céimeanna.
Tá patrún teip coitianta ag déanamh staidéir ar chórais tar éis trealamh a ordú cheana féin. Déanann sé sin comhréiteach ar chomhordú cosanta agus is féidir leis na claochladáin a fhágáil i mbaol damáiste de bharr lochta. Lean an seicheamh. Lig do na huimhreacha na roghanna crua-earraí a thiomáint.
Ní féidir leat scoradán ciorcaid a mhéid nó pioc sealaíochta a shocrú gan an t-uassruth locht atá ar fáil a bheith ar eolas agat. Ní páipéarachas roghnach iad staidéir chórais. Is iad sin cnámh droma anailíse gach sonraíochta teicniúla. Is iad na trí staidéar bunúsacha ná anailís ghearrchiorcaid, anailís ar shreabhadh ualaigh, agus comhordú cosanta.
Ríomhann anailís ghearrchiorcaid sruthanna locht trí phas agus líne go talamh ag gach bus. Maidir le fostáisiún tipiciúil 110 kV le greille in aghaidh an tsrutha 2,500 MVA, is minic go suíonn leibhéal an locht siméadrach trí phas idir 20 kA agus 40 kA. Is féidir leis an locht aon-chéim go talamh a bheith níos mó ná 30 kA má tá an neodrach bunaithe go daingean. Cinneann na huimhreacha seo rátáil idirbhriste na scoradáin chiorcaid, seasamh gearr-ama barraí bus, agus teorainneacha teirmeacha na gclaochladáin reatha.
Deimhníonn anailís ar shreabhadh ualaigh próifílí voltais agus luchtú trealaimh faoi chásanna buaice agus íosta giniúna. Seiceálann innealtóirí gur féidir le lucht athraithe sconna claochladáin voltas tánaisteach a choinneáil laistigh de 0.95–1.05 pu. Sainaithníonn siad freisin línte ró-ualaithe agus easnaimh chumhachta imoibríocha. Tógann comhordú cosanta ar an dá staidéar ansin. Ag baint úsáide as cuair srutha ama (TCCanna), socraíonn dearthóirí dialanna ama sealaíochta agus sruthanna piocadh ionas go nglanann locht ar fhriothálaí sula n-oibríonn cosaint chúltaca an claochladáin. Is gnáthchleachtas é eatraimh chomhordaithe 0.2–0.3 soicind idir gairis sraithe.
Taispeánann an tábla thíos gnáthleibhéil ghearrchiorcaid do chomhvoltais fostáisiúin, ag glacadh leis go mbeidh ranníocaíocht láidir eangaí ann.
| Leibhéal Voltais (kV) | Raon Leibhéal Locht (kA) | Rátáil Scoradáin tipiciúla (kA) |
|---|---|---|
| 35 | 16 – 31.5 | 25 nó 31.5 |
| 110 | 20-50 | 40 nó 50 |
| 220 | 31.5 – 63 | 50 nó 63 |
Rith na staidéir seo le bogearraí mar ETAP, DigSILENT PowerFactory, nó PSS/E. Múnla a dhéanamh i gcónaí ar an gcumraíocht ghreille is measa – an ghiniúint uasta agus na línte uile i seirbhís.
Is éard atá i gceist le roghnú trealaimh ná nuair a imbhuaileann costas caipitil, oibríocht ar feadh an tsaoil, agus srianta suímh. Faigh mícheart é, agus íocfaidh tú as é faoi dhó - uair amháin san ordú ceannaigh agus uair amháin sa bhuiséad cothabhála. Is iad na trí chinneadh is mó ná cineál claochladáin, meán inslithe lascthrealamh, agus cumraíocht busbar.
Claochladáin ola-tumtha is mó atá i bhfostáisiúin os cionn 35 kV mar gheall ar fhuarú níos fearr agus rátálacha BIL níos airde. Úsáideann aonad tipiciúil 110 kV / 20 kV, 50 MVA ola mhianra le ola éigean agus fuarú aer éigean. Raon caillteanais lán-ualach le haghaidh aonad den sórt sin ó 150 kW go 200 kW. Claochladáin ola-tumtha an chéad chostas níos ísle in aghaidh an MVA a thairiscint agus cumas ró-ualaithe níos fearr a thairiscint, ach teastaíonn córais faoi chois dóiteáin agus claiseanna srianta ola nuair a shuiteáiltear iad laistigh nó in aice le foirgnimh.
Claochladáin de chineál tirim, go háirithe dearaí corna teilgthe eapocsa-roisín , barr feabhais i bhfostáisiúin uirbeacha, boghtaí faoi thalamh, agus láithreacha le cóid dóiteáin dian. Scaipeann aonad roisín teilgthe 35 kV / 0.4 kV, 2.5 MVA teas trí chomhiompar nádúrtha aeir, ag fáil réidh le caidéil ola agus radaitheoirí. Is é an pionós ná costas tosaigh níos airde—thart ar 20–30% níos mó ná aonad ola-líonta coibhéiseach — agus lorg níos mó don kVA céanna. Déanann an tábla thíos comparáid idir an dá theicneolaíocht thar sé fhachtóir cinnidh.
| Critéar | Ola-tumtha | Cineál Tirim (Roisín Teilgthe) |
|---|---|---|
| Costas tosaigh in aghaidh an MVA | Íochtarach | 20-30% níos airde |
| Riosca dóiteáin | Éilíonn córas faoi chois | Féin-mhúchadh |
| Eatramh cothabhála | 6-12 mhí (sampláil ola) | 12–24 mí (amhairc/glanadh) |
| Cumas ró-ualaithe | 150% ar feadh 30 nóiméad (tipiciúil) | 130% ar feadh 30 nóiméad |
| Leibhéal torainn | 65–75 dB(A) | 60–70 dB(A) |
| Suiteáil lasmuigh | Caighdeán | Teastaíonn imfhálú (IP4X nó níos fearr) |
Úsáideann lascthrealamh aer-inslithe (AIS) aer an atmaisféir mar mheán inslithe. Is é an rogha réamhshocraithe é d’fhostáisiúin 35-220 kV amuigh faoin aer le go leor spáis. Tá thart ar 8 m × 12 m i mbá amháin AIS 110 kV. I gcodarsnacht leis sin, déanann lascthrealamh gás-inslithe (GIS) gach cuid beo a iamh i bhfeadáin séalaithe atá líonta le SF6. Laghdaíonn an bhá céanna 110 kV go dtí thart ar 2 m × 6 m. Tá GIS éigeantach d’fhostáisiúin uirbeacha laistigh agus do shuímh chósta ina ndéanfadh truailliú salainn díghrádú ar inslitheoirí AIS laistigh de dhá bhliain.
Cosnaíonn GIS 2-3 huaire níos mó ná AIS do na rátálacha céanna. Ach nuair a sháraíonn costais talún $500 in aghaidh an mhéadair chearnaigh, is minic a imíonn an lorg níos lú an costas iomlán suiteáilte i bhfabhar GIS. Tá cothabháil GIS níos ísle do na príomhtheagmhálaithe, cé go gcuireann monatóireacht gháis agus braite sceite sraith costas speisialaithe leis.
Tá leagan amach aon-bhus níos saoire ach teastaíonn briseadh iomlán an stáisiúin le haghaidh cothabhála. Soláthraíonn scéimeanna bus dúbailte nó scéimeanna scoradáin go leith solúbthacht oibriúcháin. I gcás fostáisiún 220 kV le sé fhriothálaí, cuireann cumraíocht scoradáin go leith thart ar 30% le costas caipitil an lascthrealamh ach cuireann sé deireadh le bristeacha stáisiúin iomlána le linn cothabhála an scoradáin. Roghnaigh an scéim bus bunaithe ar chritéar iontaofachta N-1 an áirgiúlachta.
Tá leagan amach fisiceach agus bunús doscartha. Cinneann socrúchán an trealaimh fad an chosáin reatha locht, a chuireann isteach go díreach ar voltais chéim agus tadhaill. Déanann leagan amach dea-dheartha freisin trinsí cábla a shimpliú, laghdaítear créfoirt agus cuireann sé dlús leis an tógáil.
Tosaigh leis an léaráid aonlíne agus sann bánna fisiceacha. Cuir bá an claochladáin in aice leis an bhfoirgneamh lascthrealamh chun fad duchta an bhus a íoslaghdú. Maidir le stáisiúin aer-inslithe lasmuigh, coinnigh íos-réiteach céime go céim agus céim go talamh in aghaidh an IEC 61936-1. Ag 110 kV, is é 1,300 mm an t-imréiteach céim-go-chéim caighdeánach agus is é 1,100 mm an t-imréiteach céim-go-talamh. Maidir le 220 kV, ardaíonn na figiúirí seo go 2,100 mm agus 1,800 mm faoi seach.
Tá sé mar aidhm ag dearadh an talaimh friotaíocht iomlán talún de 1 óm nó níos lú d’fhostáisiúin mhóra agus 5 óm do stáisiúin dáileacháin bheaga. Is éard atá sa ghreille de ghnáth seoltóirí lom copair curtha 0.5-0.7 m ar doimhneacht, a fhoirmíonn mogalra le spásáil 4-6 méadar. Nuair a sháraíonn friotachas ithreach 500 ohm-m, ní mór duit slata talún ingearacha nó cóireáil cheimiceach a imscaradh. Ríomh voltais tadhaill agus céime faoin sruth greille sa chás is measa. Is é an voltas tadhaill incheadaithe ar feadh 0.5 soicind imréitigh ar dhromchla carraige brúite ná timpeall 660 V. Má sháraíonn an voltas tadhaill ríofa é seo, déan an spásáil greille níos doichte nó cuir insliú dromchla leis.
Úsáideann cosaint tintreach an modh sféar rollta. Maidir le fostáisiún leibhéal cosanta II, is é 30 m ga an sféir. Suímh sreanga sciatha nó crainn tintrí ionas go mbeidh gach trealamh fuinnmhithe laistigh den chrios cosanta. Soláthraíonn crann 20 m ar airde fad cosanta cliathánach de thart ar 24 m ag airde trealaimh 12 m.
Caithfidh cosaint a bheith tapa, roghnach agus iontaofa. Is gnách gurb é an príomhchosaint do chlaochladán cumhachta os cionn 10 MVA ná sealaíocht dhifreálach reatha le srianadh armónach. Aimsíonn an t-athsheachadán seo lochtanna inmheánacha trí shruthanna a théann isteach agus a fhágann gach foirceannadh a chur i gcomparáid. Maidir le claochladán 110/20 kV, 50 MVA, socraítear piocadh difreálach tipiciúil ag 0.2–0.3 in aghaidh an aonaid le fána 30–40% chun tuisliú ar sháithiú CT le linn lochtanna seachtracha a sheachaint.
Áirítear le cosaint chúltaca eilimintí forshrutha ama ar na taobhanna ardvoltais agus ísealvoltais. Socraítear piocadh forshrutha céime ag 125–150% de shruth lánualach an claochladáin; is minic a shocraítear piocadh forshrutha talún ag 20–30% den sruth lánualach do chórais atá bunaithe go híogair. Cuireann cosaint teipe briste tús le turas na scoradáin cóngarach go léir mura nglanann an príomhscorthóir an locht laistigh de 150–200 ms.
Glacann ailtireacht an chórais rialaithe go huilíoch anois IEC 61850 le haghaidh uathoibriú fostáisiúin. Déanann athsheachadáin digiteacha, aonaid chumaisc, agus rialtóirí bá cumarsáid thar bhus stáisiúin ag baint úsáide as teachtaireachtaí GOOSE le haghaidh comhghlasála agus MMS le haghaidh comhéadain SCADA. Laghdaíonn IEC 61850 sreangú copair 60-80% i gcomparáid le scéimeanna sreanga crua. Nuair a oibríonn an fóntais comhéadan SCADA oidhreachta, athraíonn geata prótacal DNP3 nó Modbus chuig an mbus stáisiúin. Sonraigh i gcónaí go stórálfar socruithe sealaíochta cosanta i bhformáid neamh-luaineach agus go ndéanfar gach taifead teagmhais a shioncronú trí mháistirchlog SNTP nó IRIG-B.
Ní leagan de réir scála síos de stáisiún lasctha áirgiúlachta é fostáisiún feirme gréine. Caithfidh sé ábhar ard armónach a láimhseáil, sreabhadh cumhachta déthreoch, agus an baol oileánú neamhbheartaithe. Déan neamhaird de na fachtóirí seo, agus beidh tú i ngleic le mí-oibríochtaí sealaíochta agus tripping inverter.
Is gnách go mbíonn saobhadh armónach ó inverters ag díriú ar mhinicíochtaí ísle-5ú, 7ú, 11ú agus 13ú. Ba cheart go bhfanfadh an saobhadh armónach iomlán (THD) ag an bpointe idirnasctha faoi bhun 5% in aghaidh IEEE 519. Nuair a sháraíonn THD an teorainn seo, cuireann innealtóirí scagairí tiúnta éighníomhacha nó scagairí armónacha gníomhacha leis. Is féidir le scagaire éighníomhach tiúnta leis an 5ú armónach le fachtóir cáilíochta de 20 an sruth armónach sin a laghdú 80%. Déanann scagairí gníomhacha, cé go bhfuil siad níos costasaí, oiriúnú do phointí oibriúcháin inverter atá ag athrú.
Teastaíonn teaglaim de mhodhanna éighníomhacha (faoi/ró-voltas, rómhinicíocht/ró-mhinicíocht) agus modhanna gníomhacha (aistriú minicíochta, athrú easpórtála cumhachta imoibríoch) le haghaidh braite oileánaigh. Caithfidh an sealaíocht frith-oileánach an gléasra a dhícheangal laistigh de 2 soicind tar éis caillteanas greille. Teastaíonn aird freisin ar roghnú trasfhoirmeoirí. Ní mór do chlaochladán tiomnaithe ar dualgas inverter an strus tochrais bhreise ó shruthanna armónacha a sheasamh. Trasfhoirmeoirí céim-aistrithe is féidir iad a úsáid chun cumraíochtaí ceartaitheora il-bhulse a chruthú a chealóidh orduithe armónacha sonracha sula sroicheann siad an eangach, ag laghdú costas agus lorg an scagaire.
I gcás feirmeacha gaoithe, is é caochaíl voltais agus cumas turas-trí mheánvoltais (LVRT) a spreagann dearadh an fhostáisiúin. Is gnách go luíonn an bac claochladán idir 8% agus 12% chun laghdú ar an voltas a theorannú le linn tosaithe tuirbíní. Cinntigh go bhfuil cuar LVRT na dtuirbíní gaoithe ag teacht le ceanglais an chóid ghreille - is sainordú coiteann é fanacht ceangailte ar choinníoll náidvoltais ar feadh 150 ms.
Ní gá go gcomhlíonfaidh claochladán a tógadh de réir IEC 60076 ceanglais IEEE C57.12.00 gan coigeartuithe dearaidh. Tá na difríochtaí le feiceáil i dteorainneacha ardú teochta, leibhéil inslithe, agus coinníollacha tástála torainn. Tá athoibriú costasach ar thionscadail easpórtála a dteipeann orthu na caighdeáin seo a réiteach ag céim na sonraíochta.
Aibhsíonn an tábla thíos trí phointe criticiúla éagsúlachta.
| Paraiméadar | IEC 60076 | IEEE C57.12.00 |
|---|---|---|
| Ardú teochta barr-ola (55°C comhthimpeallach) | 65 K | 65 K (ach le boinn tuisceana lódála éagsúla) |
| Ardú teochta foirceannadh | 65 K (meán) | 65 K (ardaithe 80 K an láthair is teo a úsáidtear go minic) |
| BIL le haghaidh foirceannadh 110 kV (buaic kV) | 450 | 450 (le roinnt leagan ag 550) |
| Modh tástála torainn | Leibhéal cumhachta fuaime (dB) | Leibhéal fuaimbhrú ag 0.3 m (dB) — níl sé inchomparáide go díreach |
Maidir le lascthrealamh, sainmhíníonn IEC 62271-1 voltas rátáilte agus sruth difriúil ó IEEE C37. Agus trealamh á shonrú agat, luaigh an caighdeán is infheidhme go sainráite agus éileamh deimhniú comhlíonta. Cuireann monaróirí atá in ann táirgí dé-dheimhnithe a sheachadadh deireadh le rioscaí ailínithe. A Trasfhoirmeoir ceap-suite ar stíl Eorpach , mar shampla, is féidir iad a innealtóireacht chun ceanglais chomhordaithe inslithe IEC agus IEEE araon a shásamh le mionathruithe ar achar sreafa na toir.
Scarann réalachas buiséid tionscadail cheadaithe ó thograí seilfe. Is gnách go gcosnaíonn fostáisiún AIS úrnua 110 kV lasmuigh le dhá chlaochladán 50 MVA agus sé bhá friothálacha idir $4 milliún agus $7 milliún i dtrealamh agus i dtógáil. Ídíonn an pacáiste claochladán amháin 30–35% den iomlán sin. Is ionann lascthrealamh agus 20-25%, agus cuireann oibreacha sibhialta agus fondúireachtaí 15-20% eile leis. Clúdaíonn an méid atá fágtha cosaint, rialú, SCADA, agus coimisiúnú.
Leanann amlínte patrún intuartha. Tógann an chéim deartha agus soláthair do stáisiún 110 kV 5-7 mí. Tógáil sibhialta agus suiteáil trealaimh a thógann sé 6-8 mí. Tréimhse 2-3 mhí sa bhreis ar choimisiúnú agus ar shioncrónú greille. Maireann an clár iomlán, ó chonradh sínithe go oibríocht tráchtála, 12-18 mí. Cuireann stáisiún GIS 220 kV le níos mó bánna agus rátálacha voltais níos airde thart ar 4-6 mhí leis na céimeanna deartha agus suiteála araon.
Is minic a eascraíonn róchaiteachas costais ó thrí fhoinse: athruithe déanacha ar cheanglais idirnasctha eangaí, coinníollacha talún gan choinne a éilíonn carnadh domhain, agus sceidil leathnaithe tástála glactha monarchan (SAILL) mar gheall ar neamhréireanna sonraíochta. Leithdháil teagmhas 10–15% ar bhuiséad an trealaimh agus socraigh téarmaí an chomhaontaithe idirnaisc sula n-eisítear mórorduithe ceannaigh.
Glaoigh orainn