تکامل پیکربندی های اتصال باربرهای سمت تامین برق در زیرстанسیون ۱۱۰ کیلوولت

زیرстанیون‌های ۱۱۰ کیلوولت در ابتدا معمولاً از ساختار "اتصال باس داخلی" در سمت تأمین برق استفاده می‌کردند، جایی که منبع برق معمولاً از روش "اتصال پل داخلی" استفاده می‌کرد. این وضعیت غالباً در برخی از زیرستانیون‌های ۲۲۰ کیلوولت دیده می‌شد که باس‌های ۱۱۰ کیلوولت را از ترانسفورماتورهای مختلف در یک تنظیم "توان دوگانه هم‌جهت" تأمین می‌کردند. این تنظیم شامل دو ترانسفورماتور بود و سمت ۱۰ کیلوولت آن از یک باس واحد با اتصال بخشی استفاده می‌کرد.

مزایای این روش شامل سادگی سیم‌پیچی، عملیات آسان، تغییر خودکار ساده و نیاز به فقط سه شیر در سمت تأمین برق برای دو ترانسفورماتور بود. علاوه بر این، باس سمت تأمین برق نیازی به حفاظت جداگانه نداشت—زیرا در منطقه حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور قرار داشت—و سرمایه‌گذاری کلی کمتر بود. با این حال، محدودیت‌ها وجود داشت: هر باس فقط می‌توانست یک ترانسفورماتور را تحمل کند که ظرفیت بار ۱۰ کیلوولت را محدود می‌کرد. علاوه بر این، هنگامی که یک ترانسفورماتور در حال کار بود، نیمی از زیرستانیون باید بدون برق می‌ماند و در صورت شکست تجهیزات در نیمه دیگر، خطر قطع کامل برق زیرستانیون وجود داشت.

برای افزایش ظرفیت زیرستانیون و بهبود قابلیت اطمینان تأمین برق، یک راه حل میانی برای زیرستانیون‌های ۱۱۰ کیلوولت از روش "اتصال باس داخلی گسترده" استفاده کرد که سمت تأمین برق عموماً از "اتصال پل گسترده" استفاده می‌کرد. این تنظیم شامل سه ترانسفورماتور بود. برق از طریق دو "باس جانبی" از باس‌های ۱۱۰ کیلوولت هم‌جهت یک زیرستانیون ۲۲۰ کیلوولت تأمین می‌شد و یک "باس میانی" از تأمین توان تک‌سویه مخالف یک زیرستانیون ۲۲۰ کیلوولت دیگر.

سمت ۱۰ کیلوولت همچنان از یک باس واحد با اتصال بخشی استفاده می‌کرد و بهترین حالت آن تقسیم خروجی ۱۰ کیلوولت ترانسفورماتور میانی به بخش‌های A و B بود. این رویکرد تعداد مسیرهای خروجی ۱۰ کیلوولت را افزایش داد و امکان توزیع مجدد بار از ترانسفورماتور میانی به دو ترانسفورماتور دیگر در صورت خاموشی فراهم می‌کرد. با این حال، این روش عملیات و تغییر خودکار را پیچیده‌تر می‌کرد و سرمایه‌گذاری بالاتری نیاز داشت.

با گسترش شهری، کمبود زمین و افزایش تقاضای برق، نیاز فوری به افزایش ظرفیت و قابلیت اطمینان زیرستانیون‌ها احساس شد. طراحی فعلی زیرستانیون‌های ۱۱۰ کیلوولت عموماً از یک باس واحد با اتصال بخشی در سمت تأمین برق استفاده می‌کند که چهار ترانسفورماتور را متصل می‌کند—هر کدام به باس‌های جداگانه، با دو ترانسفورماتور میانی به منبع توان بالادستی متصل شده. در سمت ۱۰ کیلوولت، یک تنظیم تقسیم‌بندی A/B استفاده می‌شود که یک "اتصال حلقه‌ای" هشت‌بخشی را با چهار ترانسفورماتور تأمین می‌کند.

این طراحی تعداد مسیرهای خروجی ۱۰ کیلوولت را افزایش می‌دهد و قابلیت اطمینان تأمین برق را بهبود می‌بخشد. اتصال متقاطع دو ترانسفورماتور میانی به منبع توان بالادستی تضمین می‌کند که حتی اگر یک باس ۱۱۰ کیلوولت خاموش شود، تأمین برق به باس ۱۰ کیلوولت هشت‌بخشی بدون وقفه ادامه دارد. معایب شامل نیاز به حفاظت اختصاصی برای باس ۱۱۰ کیلوولت، سرمایه‌گذاری اولیه بالا و پیچیدگی عملیاتی بیشتر است.