110 kV変電所の送電側母線接続構成の進化

初期の110kV変電所は通常、電源側で「内部母線接続」構成を採用しており、電源は一般的に「内橋接続」方式を使用していました。これは、ある220kV変電所が異なるトランスフォーマーから110kVバスを「同一方向二重電源」方式で供給する場合によく見られました。この設定では、2つのトランスフォーマーがあり、10kV側は単一の母線とセクショナライズされた接続を使用していました。

利点としては、配線が簡単で操作も便利であり、自動転送スイッチングも容易でした。また、2つのトランスフォーマーに対して電源側に必要なのは3つのスイッチだけであり、さらに電源側の母線には個別の保護が不要（トランスフォーマー差動保護ゾーン内に含まれる）ため、全体的な投資額が低かったです。ただし、制限もありました：各母線は1つのトランスフォーマーしか対応できず、10kVの負荷容量の拡大が制約されました。また、1つのトランスフォーマーが動作している場合、変電所の半分が停電しなければならず、もう一方が設備障害を起こした場合に全停電のリスクがありました。

変電所の容量を増やし供給の信頼性を向上させるための中間的な解決策として、110kV変電所では「拡張内部母線接続」方式を採用しました。電源側は主に「拡張橋接」を使用します。この構成では3つのトランスフォーマーが使用されます。電力は、単一の220kV変電所の「同一方向二重電源」110kVバスから2つの「側面母線」を通じて供給され、別の220kV変電所の「異なる方向単一電源」から1つの「中央母線」を通じて供給されます。

10kV側では引き続き単一のセクショナライズされた母線を使用し、理想的には中央トランスフォーマーの10kV出力をAおよびBのセクションに分割します。これにより、10kVの出線回路数が増え、停電時に中央トランスフォーマーの負荷を他の2つのトランスフォーマーに再分配することができます。しかし、操作と自動スイッチングの複雑さが増し、投資額も高くなります。

都市の拡大、土地の不足、電力需要の増加に伴い、変電所の容量と信頼性をさらに向上させる必要が生じました。現在の110kV変電所の設計では、主に電源側で単一のセクショナライズされた母線を使用し、4つのトランスフォーマーを接続しています。それぞれが別々のバスに接続され、中央の2つのトランスフォーマーは上流の電源にクロス接続されています。10kV側では、A/Bセグメント化構成を使用し、4つのトランスフォーマーによって供給される8セグメントの「リング接続」を形成します。

この設計により、10kVの出線回路数が増え、供給の信頼性が向上します。中央の2つのトランスフォーマーが上流の電源にクロス接続されているため、1つの110kVバスが停電しても8セグメントの10kVバスへの電力供給が途切れません。欠点としては、110kVバスに専用の保護が必要であり、初期投資が高く、運用の複雑さが増すことです。