Wat is een substation bay? Types & Functies

Een substation bay verwijst naar een volledige en onafhankelijk bedrijfsklaar assembly van elektrische apparatuur binnen een substation. Het kan worden beschouwd als een fundamentele eenheid van het elektrische systeem van de substation, meestal bestaande uit schakelapparaten, disconectoren (isolatoren), aardingsschakelaars, meetinstrumenten, beschermingsrelais en andere bijbehorende apparaten.

De primaire functie van een substation bay is om elektrische energie van het energienetwerk naar de substation te ontvangen en vervolgens naar de vereiste bestemmingen te leveren. Het is een cruciale component voor de normale werking van een substation. Elk substation bevat meerdere bays, waarbij elke bay onafhankelijk werkt en uitgerust is met eigen bescherming, besturingssystemen en schakelapparatuur om gedeelde controle en bescherming binnen de substation mogelijk te maken.

Over het algemeen hangt het aantal bays in een substation af van de eisen en capaciteit van het energienetwerk. Grootere energienetwerken vereisen meer bays om efficiëntere gedeelde controle en bescherming te bereiken. De betrouwbaarheid en veiligheid van substation bays spelen een cruciale rol in het waarborgen van de algemene stabiliteit en veiligheid van het energienetwerk. Daarom moeten de ontwerp, fabricage en bedrijf & onderhoud van substation bays voldoen aan nationale normen en voorschriften om een correcte werking van de substation te garanderen en de betrouwbaarheid en veiligheid van het energienetwerk te versterken.

Op basis van verschillende apparatuurconfiguraties en werkprincipes kunnen substation bays worden ingedeeld in de volgende veelvoorkomende typen:

• Oliegevulde Substation Bays
  Oliegevulde bays zijn gesloten elektrische apparatuurgehuizen gevuld met speciale isolerende olie. Ze worden voornamelijk gebruikt in hoogspannings-, hoogstroomtransmissiesystemen en bieden effectief functies zoals isolatie, onderbreking en isolatie.

• Gasgeïsoleerde Schakelinstallaties (GIS) Bays
  GIS bays maken gebruik van gasgeïsoleerde elektrische apparatuurtechnologie, waardoor de grootte van de apparatuur aanzienlijk wordt verminderd. Deze bays gebruiken hoge druk SF6 gas voor isolatie en boogonderdrukking, met voordelen zoals compacte grootte, lichtgewicht en hoge energiedichtheid. Ze worden vaak gebruikt in stedelijke gebieden, petrochemische fabrieken, ruimtevaartfaciliteiten en andere omgevingen die hoge niveaus van bescherming en ruimefficiëntie vereisen.

• Vacuümtype Substation Bays
  Vacuümtype bays maken gebruik van vacuümonderbreker technologie, waarbij schakeling en boogonderdrukking worden bereikt in een hoge vacuümomgeving. Deze bays bevatten geen isolerend gas, wat de veiligheid verhoogt en geschikt is voor toepassingen met hoge spanning (meestal tot en boven 12 kV) en hoge stroomscenario's.

• Geleiderloze Substation Bays
  Geleiderloze bays verwijzen naar bay configuraties die vezeloptische verbindingen gebruiken voor gegevensoverdracht en besturingssignalering in plaats van traditionele metalen geleiders. Dergelijke bays bieden voordelen zoals hoge veiligheid, ongevoeligheid voor blikseminslag en sterke weerstand tegen elektromagnetische storing. Ze worden ook niet beïnvloed door extreme temperaturen of corrosieve omgevingen.

Hierboven staan vier veelvoorkomende types substation bays; echter, er kunnen andere types bestaan afhankelijk van specifieke toepassingsscenario's en systeemvereisten.

De indeling van bays binnen een substation moet worden bepaald op basis van de functionele eisen van de substation en de behoeften van het energienetwerk. Over het algemeen kan bay segmentatie worden benaderd vanuit de volgende perspectieven:

• Functionele Segmentatie:
  Bays kunnen worden ingedeeld op basis van hun rollen—bijvoorbeeld, hoofdtransformator bays, uitgaande lijn bays, koppeling bays, busbar bays, koppelingscondensator bays en reactiviteit compensatie bays. Functionele segmentatie stelt een rationele layout en integratie van apparatuur binnen de substation mogelijk.

• Segmentatie op Basis van Elektrische Parameters:
  Bays kunnen ook worden ingedeeld op basis van spanningniveau—zoals hoogspanning, middelspanning en laagspanning. Verschillen in elektrische parameters beïnvloeden veiligheid, betrouwbaarheid, capaciteit en impedantie, wat op zijn beurt de keuze, installatie en inbedrijfstelling van apparatuur beïnvloedt.

• Overwegingen Betreffende Ruimtelijke Indeling:
  Bay segmentatie moet rekening houden met fysieke rangschikking en ruimtelijke toewijzing. De afmetingen en indeling van bays moeten worden bepaald op basis van het type en de specificaties van de apparatuur om adequate ventilatie, veiligheid en gemakkelijk onderhoud te waarborgen.

• Overwegingen Betreffende Bedrijf en Onderhoud:
  Voor operationeel gemak en efficiënt onderhoud kunnen bays worden gegroepeerd op basis van apparatuurtype en functie. Planning van interconnecties en onderhoudstoegangspaden moet ook worden geïncorporeerd in het ontwerp.

Samenvattend moet de segmentatie van substation bays rekening houden met elektrische parameters, apparatuurfuncties, ruimtelijke indeling en bedrijfs/onderhoudsvereisten om optimale apparatuurintegratie en efficiënte werking van de substation te bereiken.