Hva er de grunnleggende kravene til et elektrisk underverk?

Grunnleggende krav for en understasjon

En understasjon er et kritisk anlegg i strømsystemet, ansvarlig for å konvertere overføringsstrøm til nivåer som er egnet for distribusjon eller videre overføring. Den utfører ikke bare spenningsomforming, men håndterer også beskyttelse, kontroll og overvåking av strømsystemet. For å sikre tryggheten, påliteligheten og effektiv drift av en understasjon, må en rekke grunnleggende krav oppfylles. Under er de hovedkravene for design og drift av en understasjon:

1. Sikkerhet

Elektrisk sikkerhet:

Isoleringsegenskaper: Alt utstyr i understasjonen må ha fremragende isoleringsegenskaper for å forhindre strømlekkasje og kortslutning. Isoleringsmaterialer skal overholde relevante standarder som IEC og IEEE.

• Jordsystem: Understasjonen må ha et pålitelig jordsystem for å sikre at feilstrømmer kan raskt strømme til jorda, og beskytte personell og utstyr mot skade. Jordelektrisk motstand skal oppfylle lokale standarder, typisk mindre enn 1 ohm.

• Lynbeskyttelse: Understasjonen bør være utstyrt med lynledere, lynrør og andre lynbeskyttelsesenheter for å forhindre overspanningskader forårsaket av lynnedslag. Lynledere bør installeres nær kritisk utstyr som transformatorer og sirkuitsikringer.

• Sikkerhetshekker og advarselskilt: Området rundt understasjonen bør sikres med fysiske hekker, og advarselskilt bør plasseres i synlige steder for å varsle uautorisert personell om å holde seg unna høyspenningssoner.

Personlig sikkerhet:

• Beskyttelsesforanstaltninger: Understasjonen bør tilby nødvendig personlig beskyttelsesutstyr (PPE) som isolerende hansker, isolerende sko og sikkerhetshjelmer for å sikre arbeiderne under operasjoner og vedlikehold.

• Nødlampe og evakueringssoner: Understasjonen bør ha et nødlampesystem og tydelig merkede evakueringssoner for å forenkle hurtig evakuering i tilfelle nødsituasjoner.

• Brannsikkerhetsutstyr: Understasjonen bør være utstyrt med brannslukkere, brannalarm og annet brannsikkerhetsutstyr for å håndtere potensielle brannhendelser.

2. Pålitelighet

Utstyrvalg:

• Høykvalitet utstyr: Nøkkeltjenester i understasjonen, som transformatorer, sirkuitsikringer, isolatører og måletransformatorer, bør være av høy kvalitet og sertifisert for å sikre langvarig stabil drift.

• Redundant design: For kritiske understasjoner, bør redundante design overveies, som dobbel busbar-struktur og reservekraftkilder, for å øke systemets pålitelighet. Selv om en komponent mislykkes, kan systemet fortsette å fungere.

• Regelmessig vedlikehold: Det bør etableres et omfattende vedlikeholdsprogram for regelmessig inspeksjon, rensing og vedlikehold av utstyr, for å identifisere og løse potensielle problemer for å forlenge utstyrets levetid.

Automatisering og overvåking:

• SCADA-system: Moderne understasjoner har ofte SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) -systemer for sanntids-overvåking og -kontroll av understasjonens driftsstatus. Fjerntovervåking tillater tidlig oppdaging av avvik og umiddelbare tiltak.

• Beskyttelsesrelæer: Forskjellige beskyttelsesrelæer, som overstrømingsbeskyttelse, differensialbeskyttelse og distansebeskyttelse, bør installeres for å oppdage og isolere feil, for å hindre utbredelsen av feil.

• Kommunikasjonssystem: Understasjonen bør ha et pålitelig kommunikasjonssystem for å sikre glatt informasjonsoverføring mellom kontrollsenteret og andre understasjoner.

3. Økonomisk effektivitet

Kostnadseffektivitet:

• Optimalt design: Designet av understasjonen bør balansere økonomiske og praktiske overveielser, unngå overdesign. Det bør gjøres for å minimere unødvendige investeringer samtidig som funksjonelle krav blir oppfylt.

• Energi-effektivt utstyr: Lavtapstransformatorer og effektive switching-enheter bør velges for å redusere energitap under drift, og dermed senke driftskostnader.

• Smart drift og vedlikehold: Ved innføring av intelligente O&M-teknologier, som online-overvåking og prediktiv vedlikehold, kan utnyttelsen av utstyr forbedres, reduksjon av nedetid og vedlikeholdsomkostninger.

4. Miljøvern

• Reduksjon av elektromagnetisk stråling: Tiltak bør tas for å minimere innvirkningen av elektromagnetisk stråling på det omgivende miljøet, spesielt i boligområder. Dette kan oppnås gjennom optimal layout og bruk av skjermingsmaterialer.

• Støykontroll: Transformatorer, kjøleanlegg og andre komponenter i understasjonen genererer støy. Støydemperstiltak, som installering av lydbarrierer og bruk av lavstøyutstyr, bør implementeres for å sikre at støy nivåer er i samsvar med miljøstandarder.

• Avfallshåndtering: Et passende avfallshåndteringssystem bør etableres, spesielt for farlig avfall som brukt batterier og oljer. Avfall bør håndteres i henhold til miljøregler for å forhindre forurensning.

5. Tilpasningsevne

• Lastvekst: Designet av understasjonen bør ta hensyn til fremtidig lastvekst, reservere tilstrekkelig utvidelsesrom og kapasitet. Som byer utvikler seg og strømbehovet øker, bør understasjonen kunne fleksibelt tilpasse seg lastendringer, for å sikre kontinuerlig strømforsyning.

• Motstand mot naturkatastrofer: Understasjonen bør ha sterk motstand mot naturkatastrofer som jordskjelv, storm og flom. I jordskjelvutsatte eller orkanutsatte områder, bør bygningsstrukturen og utstyrvalget møte tilsvarende seismiske og vindmotstandsstandarder.

6. Regulatorisk overholdelse

• Overholdelse av nasjonale og lokale standarder: Design, konstruksjon og drift av understasjonen må strengt overholde nasjonale og lokale lover, forskrifter og standarder, som "Electric Power Safety Work Procedures" og "Substation Design Code."

• Innhenting av nødvendige tillatelser: Før konstruksjon, bør alle nødvendige tillatelser innhentes, inkludert planleggingstillatelser, miljøkonsekvensvurderinger og brannsikkerhetsinspeksjoner, for å sikre prosjektets legalitet og overholdelse.

Oppsummering

Som et viktig del av strømsystemet, må en understasjon oppfylle flere krav i forhold til sikkerhet, pålitelighet, økonomisk effektivitet, miljøvern, tilpasningsevne og regulatorisk overholdelse. Gjennom riktig planlegging, valg av høykvalitet utstyr, avanserte automatiseringsteknologier og omfattende vedlikeholdspraksis, kan understasjonen driftes trygt, stabilt og effektivt, og gi pålitelig strømforsyning til samfunnet.