Evolutie van 110 kV onderstation voedingsside busverbinding configuraties

Vroege 110 kV-transformatorstations namen vaak de configuratie "interne busverbinding" aan op de energievoorzijde, waarbij de energiebron meestal de methode "interne brugverbinding" gebruikte. Dit werd vaak waargenomen in bepaalde 220 kV-transformatorstations die 110 kV-bussen van verschillende transformatoren voorzagen in een "dezelfde richting dubbele energie" configuratie. Deze opstelling omvatte twee transformatoren, met de 10 kV-zijde die een enkele busbar met gedeelde verbinding gebruikte.

Voordelen waren eenvoudige bedrading, gemakkelijke bediening, eenvoudige automatische overschakeling, en slechts drie schakelaars nodig op de energiezijde voor de twee transformatoren. Bovendien was er geen aparte bescherming nodig voor de busbar aan de energiezijde - deze viel binnen het differentiële beschermingsgebied van de transformator - en het totale investeringsbedrag was lager. Echter, beperkingen bestonden: elke busbar kon slechts één transformator bevatten, wat de groei van de 10 kV belastingscapaciteit beperkte. Bovendien moest de helft van de station uitgeschakeld worden wanneer één transformator in bedrijf was, wat bij een storing in de andere helft het risico van een volledige stroomonderbreking in het station creëerde.

Om de capaciteit van het station te verhogen en de betrouwbaarheid van de levering te verbeteren, nam een tussenoplossing voor 110 kV-transformatorstations de "uitgebreide interne busverbinding" methode aan, met de energiezijde voornamelijk de "uitgebreide brugverbinding" gebruikend. Deze configuratie omvatte drie transformatoren. Energie werd geleverd via twee "zijbusbars" van dezelfde richting dubbele energie 110 kV-bussen van een enkel 220 kV-transformatorstation, en één "middelste busbar" van een tegenovergestelde richting enkele energievoorziening van een ander 220 kV-transformatorstation.

De 10 kV-zijde bleef een enkele gedeelde busbar gebruiken, ideaal om de 10 kV-uitgang van de middelste transformator in secties A en B te verdelen. Deze benadering vergrootte het aantal 10 kV-uitgaande circuits en stond toegang tot herverdeling van de belasting van de middelste transformator naar de andere twee in geval van storing toe. Echter, dit introduceerde grotere complexiteit in de bediening en automatische overschakeling, samen met hogere investeringen.

Met de stedelijke expansie, toenemende grondschaarste en een stijgende elektriciteitsvraag, ontstond er een dringende behoefte om de capaciteit en betrouwbaarheid van transformatorstations verder te versterken. Het huidige ontwerp voor 110 kV-transformatorstations maakt voornamelijk gebruik van een enkele gedeelde busbar aan de energiezijde, verbonden met vier transformatoren - elk verbonden met afzonderlijke bussen, met de twee middelste transformatoren gekruist verbonden met de bovenstroomse energiebron. Op de 10 kV-zijde wordt een A/B gesegmenteerde configuratie gebruikt, vormend een achtsegment "ringverbinding" gevoed door de vier transformatoren.

Dit ontwerp vergroot het aantal 10 kV-uitgaande circuits en verhoogt de betrouwbaarheid van de levering. De gekruiste verbinding van de twee middelste transformatoren met de bovenstroomse bron zorgt ervoor dat de achtsegment 10 kV-busbar ononderbroken gevoed blijft, zelfs als één 110 kV-busbar uitgeschakeld is. Nadelen zijn de noodzaak van specifieke bescherming op de 110 kV-busbar, hoge initiële investeringen en verhoogde operationele complexiteit.