Мобильдік трансформатордық станциялар: Толығырақ бағдарлама

Мобильные подстанции - это тип системы распределения электроэнергии, которые можно быстро и легко транспортировать и устанавливать в разных местах. Они используются для обеспечения временного или аварийного электроснабжения в районах, где сеть недоступна или повреждена, таких как строительные площадки, зоны бедствия, отдаленные районы или мероприятия. Их также можно использовать для тестирования, обслуживания или замены существующих подстанций, а также для интеграции возобновляемых источников энергии в сеть.

Мобильные подстанции состоят из различных компонентов, установленных на прицепе, опоре или контейнере, который можно перемещать по дорогам, железнодорожным путям, морем или воздухом. Основные компоненты следующие:

• Трансформатор, который преобразует высокое напряжение в низкое или наоборот, в зависимости от применения.

• Система охлаждения, которая регулирует температуру трансформатора и предотвращает перегрев.

• Высоковольтное коммутационное оборудование, которое контролирует и защищает высоковольтную цепь и соединяет мобильную подстанцию с линией передачи или генератором.

• Низковольтное коммутационное оборудование, которое контролирует и защищает низковольтную цепь и распределяет энергию к нагрузке или сети.

• Измерительная система, которая измеряет и записывает электрические параметры потока энергии, такие как напряжение, ток, мощность, частота и т. д.

• Система релейной защиты, которая обнаруживает и изолирует неисправности и предотвращает повреждение оборудования и персонала.

• Альтернативный источник питания постоянного и переменного тока, который обеспечивает питание для работы мобильной подстанции и ее аксессуаров, таких как освещение, вентиляторы, насосы и т. д.

• Система защиты от перенапряжений, которая защищает мобильную подстанцию от ударов молнии и других скачков напряжения.

• Система соединения кабелей, которая соединяет мобильную подстанцию с источником питания и нагрузкой с помощью гибких кабелей и разъемов.

Мобильные подстанции проектируются с учетом конкретных требований каждого клиента и применения. Они могут иметь различные уровни напряжения, мощности, конфигурации, функции и аксессуары. Они также спроектированы в соответствии с государственными и федеральными дорожными нормами, а также сетевыми кодексами и стандартами безопасности.

Преимущества мобильных подстанций

Мобильные подстанции предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционными подстанциями, таких как:

• Мобильность: Мобильные подстанции можно легко и быстро транспортировать и перемещать в любое место, где они нужны. Они не требуют специальных разрешений или гражданских работ для установки. Их также можно поворачивать или переставлять, чтобы выровнять с существующими линиями электропередачи или оборудованием.

• Гибкость: Мобильные подстанции можно адаптировать к различным уровням напряжения, мощности, конфигурациям, функциям и аксессуарам в соответствии с потребностями и предпочтениями клиента. Они также могут предоставлять несколько напряжений для различных нагрузок или услуг одновременно.

• Надежность: Мобильные подстанции - это заводские испытанные и готовые к подключению блоки, которые обеспечивают качественное и высокопроизводительное электроснабжение. Они оснащены современным оборудованием и продвинутыми системами управления, защиты и связи, что позволяет осуществлять местный и удаленный мониторинг и управление. Они также имеют системы резервирования и функции резервирования, которые повышают их доступность и устойчивость.

• Экономичность: Мобильные подстанции - это экономически эффективные решения, которые экономят время и деньги для клиентов. Они снижают капитальные затраты (CAPEX) за счет исключения постоянных строительных затрат и затрат на приобретение земли. Они также снижают операционные расходы (OPEX) за счет минимизации затрат на обслуживание и потерь энергии. Они также могут генерировать доход, продавая избыточную энергию в сеть или другим клиентам.

Применение мобильных подстанций

Мобильные подстанции могут использоваться для различных целей в разных секторах, таких как:

• Решения для энергетических компаний: Мобильные подстанции могут обеспечивать электроснабжение во время чрезвычайных ситуаций или запланированных отключений, вызванных стихийными бедствиями, авариями, техническим обслуживанием, модернизацией или расширением существующих подстанций. Они также могут обеспечивать временное электроснабжение в периоды пикового спроса или при проведении мероприятий по ограничению нагрузки. Они также поддерживают стабильность и надежность сети, предоставляя компенсацию реактивной мощности, регулирование напряжения, контроль частоты и т. д.

• Интеграция возобновляемых источников энергии: Мобильные подстанции могут облегчить интеграцию возобновляемых источников энергии в сеть, предоставляя точки подключения для ветровых ферм, солнечных станций, гидроэлектростанций, биомассовых станций и т. д. Они также могут предоставлять услуги поддержки сети, такие как регулирование напряжения, контроль частоты, улучшение качества электроэнергии и т. д.

• Умные сети и городские подстанции: Мобильные подстанции могут поддерживать развитие умных сетей, обеспечивая распределенную генерацию, работу микросетей, управление спросом, интеграцию систем хранения энергии и т. д. Они также могут предоставлять компактные и малошумные решения для городских районов, где ограниченное пространство и высокие экологические требования.

• Электроснабжение дата-центров: Мобильные подстанции могут обеспечивать надежное и безопасное электроснабжение для дата-центров, которые требуют высокой доступности.

• Системы промышленного электроснабжения: Мобильные подстанции могут обеспечивать надежное и безопасное электроснабжение для промышленных предприятий, которые требуют высокого качества, доступности и эффективности электроэнергии. Они также могут обеспечивать резервное питание или распределение нагрузки для критических процессов, таких как производство нефти и газа, горнодобывающие операции, химические предприятия и т. д. Они также могут поддерживать проекты электрификации предприятий, начиная с технико-экономического обоснования до запуска, предоставляя временное электроснабжение во время строительства или этапа пуско-наладочных работ.

• Питание судов от берега: Мобильные подстанции могут обеспечивать зеленое электроснабжение для кораблей, стоящих на причалах в портах или гаванях, подключая их к местной сети или возобновляемым источникам энергии. Это может снизить выбросы и шум от двигателей и генераторов кораблей, улучшив качество воздуха и окружающую среду для порта и близлежащих сообществ.

Типы мобильных подстанций

Мобильные подстанции можно классифицировать на различные типы в зависимости от их дизайна, размера и функций. Некоторые из наиболее распространенных типов:

• Компактные и модульные мобильные подстанции: Это мобильные подстанции, которые имеют компактный и модульный дизайн, что позволяет легкую мобильность и быстрое перемещение без необходимости получения специальных разрешений на транспортировку. Они установлены на прицепах или опорах, которые можно буксировать грузовиками или другими транспортными средствами. Их также можно поворачивать или переставлять, чтобы выровнять с существующими линиями электропередачи или оборудованием. Они подходят для применений, требующих высокой гибкости и быстрого развертывания, таких как аварийное обслуживание, новое обслуживание или временное обслуживание.

• Подстанции, установленные на опорах: Это мобильные подстанции, которые имеют опорный дизайн, что позволяет быстрое и легкое развертывание, минимизируя гражданские работы, а также усилия по установке и вводу в эксплуатацию на месте. Они установлены на опорах, которые можно поднимать кранами или погрузчиками и устанавливать на ровную поверхность. Они подходят для применений, требующих высокой надежности и низкого обслуживания, таких как системы промышленного электроснабжения, интеграция возобновляемых источников энергии или умные сети и городские подстанции.

• Контейнерные подстанции: Это мобильные подстанции, которые имеют контейнерный дизайн, который обеспечивает защиту и укрытие для компонентов и аксессуаров. Они установлены в контейнерах, которые можно перевозить по дорогам, железным дорогам, морем или воздухом. Они подходят для применений, требующих высокой прочности и устойчивости в сложных условиях окружающей среды, таких как экстремальные температуры, влажность, загрязнение и т. д.

• Железнодорожные подстанции: Это мобильные подстанции, которые имеют железнодорожный дизайн, что позволяет их транспортировку по железным дорогам. Они установлены на железнодорожных платформах, которые можно соединять с локомотивами или другими железнодорожными платформами. Они подходят для применений, требующих высокой мобильности и доступности в отдаленных районах или труднопроходимых местностях.

Проектные соображения мобильных подстанций

Мобильные подстанции должны соответствовать различным проектным соображениям, чтобы обеспечить их функциональность, производительность, безопасность и экологическую совместимость. Некоторые из основных проектных соображений:

• Трансформатор: Трансформатор - это основной компонент мобильной подстанции, который преобразует высокое напряжение в низкое или наоборот. Трансформатор должен быть спроектирован таким образом, чтобы оптимизировать его размер и вес для транспортировки и требуемых электрических параметров. Трансформатор должен иметь гибридную систему изоляции Nomex для более высоких мощностей (>20 МВА) или систему изоляции из целлюлозы для меньших мощностей (<20 МВА). Трансформатор должен иметь высокое сопротивление (до 30%) для уменьшения его размера и веса, но это может повлиять на регулирование напряжения и потери. Трансформатор должен иметь низкий уровень шума (<65 дБ) для соответствия экологическим стандартам. Трансформатор должен иметь несколько напряжений (до 5) для обеспечения гибкости и универсальности для различных применений. Трансформатор должен иметь внешние деэнергизированные выключатели для переключения звезда-треугольник.

• Система охлаждения: Система охлаждения - это компонент мобильной подстанции, который регулирует температуру трансформатора и предотвращает перегрев. Система охлаждения должна быть спроектирована таким образом, чтобы рассеивать тепло, производимое потерями нагрузки и вспомогательными потерями охлаждения трансформатора. Система охлаждения должна иметь алюминиевую систему охлаждения для уменьшения веса. Система охлаждения должна иметь систему принудительного воздушного охлаждения (ONAF) или систему принудительного масляного и воздушного охлаждения (OFAF) для более высоких мощностей (>20 МВА) или естественное воздушное охлаждение (ONAN) или естественное масляное и воздушное охлаждение (ONAN) для меньших мощностей (<20 МВА).

• Высоковольтное коммутационное оборудование: Высоковольтное коммутационное оборудование - это компонент мобильной подстанции, который контролирует и защищает высоковольтную цепь и соединяет мобильную подстанцию с линией передачи или генератором. Высоковольтное коммутационное оборудование должно быть спроектировано с учетом класса напряжения (до 420 кВ) и тока отключения.

• Низковольтное коммутационное оборудование: Низковольтное коммутационное оборудование - это компонент мобильной подстанции, который контролирует и защищает низковольтную цепь и распределяет энергию к нагрузке или сети. Низковольтное коммутационное оборудование должно быть спроектировано с учетом класса напряжения (до 1 кВ) и тока (до 2000 А) применения. Низковольтное коммутационное оборудование должно иметь различные компоненты, такие как низковольтные выключатели, дифференциальные автоматические выключатели, HRC-предохранители, электрические изоляторы, автоматические выключатели, пластмассовые автоматические выключатели (MCCB) и миниатюрные автоматические выключатели (MCB). Низковольтное коммутационное оборудование должно иметь различные виды установки, такие как шасси, DIN-рейка, панель или 19-дюймовая стойка. Низковольтное коммутационное оборудование должно иметь различные корпуса, такие как открытый, закрытый или IP-классифицированный.

• Измерительная система: Измерительная система - это компонент мобильной подстанции, который измеряет и записывает электрические параметры потока энергии, такие как напряжение, ток, мощность, частота и т. д. Измерительная система должна быть спроектирована для предоставления точных и надежных данных для мониторинга и расчетов. Измерительная система должна иметь различные типы счетчиков, такие как аналоговые, цифровые, умные счетчики и т. д. Измерительная система должна иметь различные режимы связи, такие как проводная или беспроводная, локальная или удаленная и т. д.

• Система релейной защиты: Система релейной защиты - это компонент мобильной подстанции, который обнаруживает и изолирует неисправности и предотвращает повреждение оборудования и персонала. Система релейной защиты должна быть спроектирована для быстрого и селективного отключения неисправной цепи или оборудования. Система релейной защиты должна иметь различные типы реле, такие как электромеханические реле, твердотельные реле, микропроцессорные реле и т. д. Система релейной защиты должна иметь различные функции защиты, такие как защита от перегрузки, защита от перенапряжения, дифференциальная защита, дистанционная защита и т. д.

• Альтернативный источник питания постоянного и переменного тока: Альтернативный источник питания постоянного и переменного тока - это компонент мобильной подстанции, который обеспечивает питание для работы мобильной подстанции и ее аксессуаров, таких как освещение, вентиляторы, насосы и т. д. Альтернативный источник питания постоянного и переменного тока должен быть спроектирован для обеспечения стабильного и достаточного питания для требуемой нагрузки. Альтернативный источник питания постоянного и переменного тока должен иметь различные источники, такие как аккумуляторы, генераторы, преобразователи, инверторы и т. д. Альтернативный источник питания постоянного и переменного тока должен иметь различные напряжения и частоты, в зависимости от применения.

• Система защиты от перенапряжений: Система защиты от перенапряжений - это компонент мобильной подстанции, который защищает мобильную подстанцию от ударов молнии и других скачков напряжения. Система защиты от перенапряжений должна быть спроектирована для отвода или ограничения импульсного тока и напряжения до безопасного уровня. Система защиты от перенапряжений должна иметь различные типы устройств, такие как ограничители перенапряжений, подавители перенапряжений, фильтры перенапряжений и т. д. Система защиты от перенапряжений должна иметь различные места установки, такие как на входных или выходных терминалах трансформатора или коммутационного оборудования.

• Система соединения кабелей: Система соединения кабелей - это компонент мобильной подстанции, который соединяет мобильную подстанцию с источником питания и нагрузкой с помощью гибких кабелей и разъемов. Система соединения кабелей должна быть спроектирована для обеспечения легкого и надежного соединения и отсоединения кабелей. Система соединения кабелей должна иметь различные типы кабелей, такие как высоковольтные кабели, низковольтные кабели, кабели управления, кабели связи и т. д. Система соединения кабелей должна иметь различные типы разъемов, такие как вставные разъемы, зажимные разъемы, болтовые разъемы и т. д.

Заключение

Мобильные подстанции - это тип системы распределения электроэнергии, которые можно быстро и легко транспортировать и устанавливать в разных местах. Они используются для обеспечения временного или аварийного электроснабжения в районах, где сеть недоступна или повреждена, таких как строительные площадки, зоны бедствия, отдаленные районы или мероприятия. Их также можно использовать для тестирования, обслуживания или замены существующих подстанций, а также для интеграции возобновляемых источников энергии в сеть.

Мобильные подстанции состоят из различных компонентов, установленных на прицепе, опоре или контейнере, который можно перемещать по дорогам, железнодорожным путям, морем или воздухом. Основные компоненты - это трансформатор, система охлаждения, высоковольтное коммутационное оборудование, низковольтное коммутационное оборудование, измерительная система, система релейной защиты, альтернативный источник питания постоянного и переменного тока, система защиты от перенапряжений и система соединения кабелей.