Ewolucja konfiguracji połączeń szyn zasilania strony 110 kV

Wczesne stacje transformatorowe 110 kV zazwyczaj przyjmowały konfigurację "wewnętrznej połączonej szyny" na stronie zasilania, gdzie źródło zasilania często stosowało metodę "wewnętrznego mostka". Taka konfiguracja była często obserwowana w niektórych stacjach 220 kV, które zasilają szyny 110 kV z różnych transformatorów w ustawieniu "dwuźródłowego zasilania w tym samym kierunku". Ta konfiguracja obejmowała dwa transformatory, a strona 10 kV korzystała z jednej szyny z sekcją.

Zalety obejmowały proste połączenia, łatwe operowanie, proste automatyczne przełączanie oraz potrzebę tylko trzech przełączników na stronie zasilania dla dwóch transformatorów. Ponadto, szyna zasilania nie wymagała osobnego ochrony – była objęta przez strefę ochrony różnicowej transformatora – a całkowity koszt inwestycji był niższy. Jednak istniały również ograniczenia: każda szyna mogła obsługiwać tylko jeden transformator, co ograniczało możliwości rozwoju mocy 10 kV. Dodatkowo, gdy jeden transformator był w eksploatacji, połowa stacji musiała być odcięta, co tworzyło ryzyko całkowitego wyłączenia stacji, jeśli druga połowa doświadczy awarii sprzętu.

Aby zwiększyć zdolność stacji i poprawić niezawodność dostawy, intermedialne rozwiązanie dla stacji 110 kV przyjęło metodę "rozszerzonej wewnętrznej połączonej szyny", a strona zasilania głównie wykorzystywała "rozszerzony mostek". Ta konfiguracja obejmowała trzy transformatory. Zasilanie było dostarczane przez dwie "szyny boczne" z dwuźródłowych 110 kV szyn jednej stacji 220 kV, oraz jedną "środkową szynę" z jednoźródłowego zasilania z innego kierunku innej stacji 220 kV.

Strona 10 kV nadal korzystała z jednej sekcjonowanej szyny, idealnie segmentując wyjście 10 kV środkowego transformatora na sekcje A i B. Ten podejście zwiększało liczbę obwodów wyjściowych 10 kV i umożliwiało ponowne rozłożenie obciążenia ze środkowego transformatora na pozostałe dwa w przypadku awarii. Jednak wprowadzało to większą złożoność w operacjach i automatycznym przełączaniu, a także wyższe inwestycje.

Wraz z rozwojem miast, wzrostem braku terenów i rosnącym popytem na energię elektryczną, pojawiła się pilna potrzeba dalszego zwiększenia zdolności stacji i niezawodności. Obecny projekt stacji 110 kV przede wszystkim wykorzystuje jednosekcjonowaną szynę na stronie zasilania, łącząc cztery transformatory – każdy podłączony do oddzielnych szyn, z dwoma środkowymi transformatorami skrzyżowanymi z górąstronnym źródłem zasilania. Na stronie 10 kV stosowana jest konfiguracja A/B, tworząc ośmiosekcjonowane "połączenie pierścieniowe" zasilane przez cztery transformatory.

Ten projekt zwiększa liczbę obwodów wyjściowych 10 kV i poprawia niezawodność dostawy. Skrzyżowanie dwóch środkowych transformatorów z górąstronnym źródłem zapewnia nieprzerwane zasilanie ośmiosekcjonowanej szyny 10 kV, nawet jeśli jedna szyna 110 kV zostanie odcięta. Wady obejmują konieczność dedykowanej ochrony szyny 110 kV, wysokie początkowe inwestycje oraz zwiększoną złożoność operacyjną.