En understationscell avser en komplett och oberoende driftbar sammansättning av elektrisk utrustning inom en understation. Den kan betraktas som en grundläggande enhet i understationens elektriska system, vilket vanligtvis inkluderar strömbrytare, kopplingar (isolatorer), jordningskopplingar, instrumentering, skyddsslutledningar och andra relaterade enheter.
Den primära funktionen hos en understationscell är att ta emot elektrisk energi från det elektriska systemet till understationen och sedan leverera den till de önskade destinationerna. Det är en kritisk komponent för den normala driften av en understation. Varje understation innehåller flera celler, där varje cell fungerar oberoende och är utrustad med eget skydd, styrsystem och växlingsenheter för att möjliggöra sektionerad styrning och skydd inom understationen.
Generellt sett beror antalet celler i en understation på kraven och kapaciteten i det elektriska systemet. Större energisystem kräver fler celler för att uppnå mer effektiv sektionerad styrning och skydd. Pålitligheten och säkerheten hos understationsceller spelar en viktig roll för att garantera det totala systemets stabilitet och säkerhet. Därför måste design, tillverkning, drift och underhåll av understationsceller följa nationella standarder och föreskrifter för att säkerställa korrekt understationsdrift och öka pålitligheten och säkerheten i det elektriska systemet.
Baserat på olika utrustningskonfigurationer och driftprinciper kan understationsceller indelas i följande vanliga typer:
Oljefyllda understationsceller
Oljefyllda celler är lufttät stängda elektriska utrustningsbehållare fyllda med specialinsuleringsoil. De används främst i högspänning, högström överföringssystem och ger effektivt funktioner som isolering, avbrott och isolering.
Gasisolereda spänningsväxlingssystem (GIS) celler
GIS-celler använder gasisolerad elektrisk utrustningsteknik, vilket signifikant minskar utrustningens storlek. Dessa celler använder högtryckssf6-gas för isolering och bågläggning, vilket ger fördelar såsom kompakt storlek, lätt vikt och hög effektivitet. De används ofta i urbana områden, petrokemiska anläggningar, rymdindustri och andra miljöer som kräver hög nivå av skydd och platsanvändningseffektivitet.
Vakuumtypiga understationsceller
Vakuumtypiga celler använder vakuumavbrottssteknik, där växling och bågläggning åstadkommer sig i ett högvakuummiljö. Dessa celler innehåller ingen isolerande gas, vilket ger ökad säkerhet och är lämplig för högspänningstillämpningar (vanligtvis upp till och överbetygar 12 kv) och högströmsscenarier.
Ledningslösa understationsceller
Ledningslösa celler hänvisar till cellkonfigurationer som använder fiberoptiska länkar för dataöverföring och styrsignalering istället för traditionella metalliska ledningar. Sådana celler erbjuder fördelar som hög säkerhet, blixtimmunitet och stark motståndskraft mot elektromagnetisk interferens. De påverkas också inte av extrema temperaturer eller korrosiva miljöer.
Ovanstående är fyra vanliga typer av understationsceller; dock kan andra typer existera beroende på specifika tillämpningsscenarier och systemkrav.
Indelningen av celler inom en understation bör bestämmas baserat på understationens funktionskrav och behoven av det elektriska systemet. Generellt kan cellindelning hanteras från följande perspektiv:
Funktionell segmentering:
Celler kan kategoriseras enligt sina roller - till exempel huvudtransformatorceller, utgående linjeceller, bindningsceller, busbarceller, kopplingskondensatorceller och reaktiv effektkompensationsceller. Funktionell segmentering möjliggör rationell layout och integrering av utrustning inom understationen.
Elektrisk parameterbaserad segmentering:
Celler kan också klassificeras efter spänningsnivå - såsom högspänning, medelspänning och lågspänning. Skillnader i elektriska parametrar påverkar säkerhet, pålitlighet, kapacitet och impedans, vilket i sin tur påverkar utrustningsval, installation och inköp.
Rumsliga layoutöverväganden:
Cellindelning måste ta hänsyn till fysisk disposition och rumslig allokering. Cellmått och layout bör fastställas baserat på utrustningstyp och specifikationer för att säkerställa adekvat ventilation, säkerhet och underhållslätthet.
Drift och underhållsöverväganden:
För driftens bekvämlighet och underhållseffektivitet kan celler grupperas enligt utrustningstyp och funktion. Planering av interkommunikationer och underhållsåtkomstvägar måste också integreras i designen.
Sammanfattningsvis måste understationscellindelning ta hänsyn till elektriska parametrar, utrustningsfunktionalitet, rumslig layout och drift/underhållsbehov för att uppnå optimal utrustningsintegrering och effektiv understationsprestanda.