Еволюция на конфигурациите за връзка на напоявната страна на 110 кВ подстанции

Ранните подстанции от 110 кВ обикновено прилагали конфигурацията "вътрешна шина" на страната на захранването, където източникът на електроенергия често използвал метода "вътрешно мостово свързване". Това се наблюдавало в определени подстанции от 220 кВ, които захранвали шини от 110 кВ от различни трансформатори в "еднонаправлено двойно захранване". Тази конфигурация включвала два трансформатора, с 10 кВ страна, използваща единична шина с разделено свързване.

Преимуществата включвали проста разводка, удобна експлоатация, лесно автоматично превключване и необходимост само от три ключа на страната на захранването за двата трансформатора. Освен това, шината на страната на захранването не изисквала отделна защита - тя била включена в зоната на диференциалната защита на трансформатора, и общата инвестиция била по-ниска. Въпреки това, имаше ограничения: всяка шина можела да побере само един трансформатор, което ограничавало растежа на капацитета на 10 кВ. Освен това, когато един трансформатор бил в експлоатация, половината от подстанцията трябвало да бъде деенергирана, което създавало риск от пълно изключване на подстанцията, ако другата половина преживеела съоружителна авария.

За повишаване на капацитета на подстанцията и подобряване на надеждността на захранването, среден етап на решение за подстанции от 110 кВ приел метода "разширена вътрешна шина", с основното използване на "разширено мостово свързване" на страната на захранването. Тази конфигурация включвала три трансформатора. Захранването се осъществявало през две "странични шини" от еднонаправлено двойно захранване на шини от 110 кВ на една подстанция от 220 кВ, и една "средна шина" от различнопосочено единично захранване на друга подстанция от 220 кВ.

На страната от 10 кВ продължавала да се използва единична разделена шина, идеално разделяйки изхода на 10 кВ от средния трансформатор на секции А и Б. Този подход увеличил броя на изходящите цепи от 10 кВ и позволил преразпределение на натоварването от средния трансформатор към другите два в случай на изключване. Въпреки това, той въведе по-голяма сложност в експлоатацията и автоматичното превключване, както и по-висока инвестиция.

С разширяването на градовете, увеличаващата се недостиг на земя и рязък ръст на потреблението на електроенергия, възникнала настоятелна нужда от още по-голямо повишаване на капацитета и надеждността на подстанциите. Сегашният дизайн на подстанциите от 110 кВ основно използва единична разделена шина на страната на захранването, свързана с четири трансформатора - всеки свързан с отделни шини, с двата средни трансформатора кръстосано свързани с горното захранване. На страната от 10 кВ се използва конфигурация А/Б, формирайки осемсегментно "пръстеново свързване", захранвано от четирите трансформатора.

Този дизайн увеличава броя на изходящите цепи от 10 кВ и подобрява надеждността на захранването. Кръстосаното свързване на двата средни трансформатора с горното захранване гарантира непрекъснато захранване на осемсегментната шина от 10 кВ дори ако една шина от 110 кВ бъде деенергирана. Недостатъците включват необходимостта от специална защита на шината от 110 кВ, висока първоначална инвестиция и увеличена оперативна сложност.