Wat zijn de basisvereisten voor een elektrische substation?
Basisvereisten voor een transformatorhuis
Een transformatorhuis is een cruciale faciliteit in het elektriciteitsnetwerk, verantwoordelijk voor het omzetten van overbrengingspanningen naar niveaus die geschikt zijn voor distributie of verdere overdracht. Het houdt zich niet alleen bezig met spanningsomzetting, maar regelt ook de bescherming, controle en monitoring van het elektriciteitsnetwerk. Om de veiligheid, betrouwbaarheid en efficiënte werking van een transformatorhuis te waarborgen, moeten een reeks fundamentele eisen worden voldaan. Hieronder staan de belangrijkste eisen voor het ontwerp en de exploitatie van een transformatorhuis:
1. Veiligheid
Elektrische veiligheid:
Isolatieprestaties: Alle apparatuur binnen het transformatorhuis moet uitstekende isolatie-eigenschappen hebben om stroomlekken en kortsluitingen te voorkomen. Isolatiematerialen moeten voldoen aan relevante normen zoals IEC en IEEE.
Aardingssysteem: Het transformatorhuis moet over een betrouwbaar aardingssysteem beschikken om ervoor te zorgen dat foutstromen snel naar de aarde kunnen stromen, waarmee personeel en apparatuur beschermd worden tegen schade. De aardingsweerstand moet voldoen aan lokale normen, meestal minder dan 1 ohm.
Bliksembescherming: Het transformatorhuis dient uitgerust te zijn met bliksemafleiders, bliksemschermen en andere bliksembeschermingsapparaten om overspanningschade door bliksem inslagen te voorkomen. Bliksemafleiders moeten in de buurt van kritieke apparatuur zoals transformatoren en schakelaars geïnstalleerd worden.
Veiligheidsafzetting en waarschuwingsborden: De omtrek van het transformatorhuis moet beveiligd zijn met fysieke hekken, en er moeten waarschuwingsborden op zichtbare plaatsen geplaatst worden om onbevoegde personen te waarschuwen bij hoogspanningsgebieden weg te blijven.
Persoonlijke veiligheid:
Beschermingsmaatregelen: Het transformatorhuis moet noodzakelijke persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) zoals isolerende handschoenen, isolerende schoenen en veiligheidshelmen ter beschikking stellen om de veiligheid van werknemers tijdens operaties en onderhoud te garanderen.
Noodverlichting en evacuatieroutes: Het transformatorhuis moet over een noodverlichtingssysteem beschikken en duidelijk aangegeven evacuatieroutes hebben om een snelle evacuatie in noodgevallen mogelijk te maken.
Brandveiligheidsapparatuur: Het transformatorhuis moet uitgerust zijn met brandblussers, brandalarminstallaties en andere brandveiligheidsapparatuur om eventuele brandincidenten te bestrijden.
2. Betrouwbaarheid
Keuze van apparatuur:
Hoogwaardige apparatuur: Belangrijke apparatuur in het transformatorhuis, zoals transformatoren, schakelaars, afzonderaars en meettransformatoren, moet van hoge kwaliteit zijn en gecertificeerd om langdurige stabiele werking te garanderen.
Redundante ontwerpen: Voor kritieke transformatorhuizen moeten redundante ontwerpen worden overwogen, zoals dubbele busbarstructuren en reserve-stroombronnen, om de systeembetrouwbaarheid te verhogen. Zelfs als één component faalt, kan het systeem doorgaan met werken.
Regelmatig onderhoud: Er moet een grondig onderhoudsprogramma worden opgesteld om regelmatig inspecties, reinigingen en onderhoud van apparatuur uit te voeren, zodat potentiële problemen tijdig worden geïdentificeerd en aangepakt, waardoor de levensduur van de apparatuur wordt verlengd.
Automatisering en monitoring:
SCADA-systeem: Moderne transformatorhuizen hebben meestal SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) systemen voor real-time monitoring en controle van de werking van het transformatorhuis. Afstandsmonitoring stelt het tijdig detecteren van afwijkingen en onmiddellijke actie mogelijk.
Beschermingsrelais: Verschillende beschermingsrelais, zoals overstroombescherming, differentiële bescherming en afstandsbescherming, moeten worden geïnstalleerd om storingen te detecteren en te isoleren, waardoor de verspreiding van storingen wordt voorkomen.
Communicatiesysteem: Het transformatorhuis moet over een betrouwbaar communicatiesysteem beschikken om soepele informatie-uitwisseling tussen het controlecentrum en andere transformatorhuizen te waarborgen.
3. Economische efficiëntie
Kosteneffectiviteit:
Optimaal ontwerp: Het ontwerp van het transformatorhuis moet economische en praktische overwegingen in balans brengen, overdreven ontwerpen vermijden. Er moet worden gestreefd naar minimalisatie van onnodige investeringen terwijl functionele eisen worden voldaan.
Energie-efficiënte apparatuur: Transformatoren met lage verliezen en efficiënte schakelapparatuur moeten worden geselecteerd om energieverliezen tijdens de werking te verminderen, waardoor de operationele kosten worden verlaagd.
Slimme bedrijfsvoering en onderhoud: Door slimme O&M-technologieën, zoals online-monitoring en predictief onderhoud, in te voeren, kan de gebruiksefficiëntie van de apparatuur worden verbeterd, wat neerkomt op minder stilstand en lagere onderhoudskosten.
4. Milieubescherming
Beperking van elektromagnetische straling: Maatregelen moeten worden genomen om de impact van elektromagnetische straling op de omgeving, vooral in woongebieden, te minimaliseren. Dit kan worden bereikt door geoptimaliseerde indeling en het gebruik van afschermmaterialen.
Geluidsdemping: Transformatoren, koelapparatuur en andere componenten in het transformatorhuis produceren geluid. Geluidsbeheersingsmaatregelen, zoals het installeren van geluidsbarrières en het gebruik van laag-geluidapparatuur, moeten worden toegepast om ervoor te zorgen dat de geluidsniveaus voldoen aan milieunormen.
Afvalbeheer: Een goed afvalbeheersysteem moet worden opgezet, vooral voor gevaarlijk afval zoals gebruikte batterijen en oliën. Afval moet volgens milieuregels worden behandeld om vervuiling te voorkomen.
5. Aanpasbaarheid
Belastingstoename: Het ontwerp van het transformatorhuis moet rekening houden met toekomstige belastingstoename, met voldoende ruimte en capaciteit voor uitbreiding. Terwijl steden zich ontwikkelen en de elektriciteitsvraag stijgt, moet het transformatorhuis flexibel kunnen aanpassen aan belastingsveranderingen, waardoor een continue stroomvoorziening wordt gewaarborgd.
Bestendigheid tegen natuurrampen: Het transformatorhuis moet sterk bestand zijn tegen natuurrampen zoals aardbevingen, stormen en overstromingen. In aardbevings- of orkaangevoelige gebieden moeten de bouwstructuur en de keuze van apparatuur voldoen aan overeenkomstige seismische en windbestendigheidsnormen.
6. Naleving van regelgeving
Naleving van nationale en lokale normen: Het ontwerp, de bouw en de exploitatie van het transformatorhuis moeten strikt voldoen aan nationale en lokale wetten, voorschriften en normen, zoals de "Veiligheidsvoorschriften voor elektriciteitswerkzaamheden" en de "Ontwerpcode voor transformatorhuizen."
Verkrijgen van noodzakelijke vergunningen: Voordat de bouw begint, moeten alle noodzakelijke vergunningen worden verkregen, inclusief stedenbouwkundige vergunningen, milieu-effectrapportages en brandveiligheidsinspecties, om de wettelijkheid en naleving van het project te waarborgen.
Samenvatting
Als een cruciaal onderdeel van het elektriciteitsnetwerk, moet een transformatorhuis voldoen aan meerdere eisen op het gebied van veiligheid, betrouwbaarheid, economische efficiëntie, milieubescherming, aanpasbaarheid en naleving van regelgeving. Door middel van juiste planning, selectie van hoogwaardige apparatuur, geavanceerde automatiserings technologieën en grondige onderhoudspraktijken, kan het transformatorhuis veilig, stabiel en efficiënt werken, en een betrouwbare stroomvoorziening bieden aan de samenleving.
