Мобилни подстанции: Комплетен водич

Мобилните подстанции се тип на систем за дистрибуција на енергија кои можат брзо и лесно да се превозат и инсталираат на различни локации. Се користат за обезбедување на временски или хитен извор на електрична енергија во области каде што мрежата не е достапна или е повредена, како на пример на градежни објекти, зони со катастрофи, отдалечени области, или на настани. Можат исто така да се користат за тестирање, одржување или замена на постојачки подстанции, или за интеграција на вобновливи извори на енергија во мрежата.

Мобилните подстанции се состојат од различни компоненти сместени на прикол, плашта или контейнер кои можат да се преместат преку пат, железница, море или воздух. Основните компоненти се:

• Трансформатор кој конвертира висока напонска ниво во ниско напонско ниво или обратно, според примената.

• Систем за хладење кој регулира температурата на трансформаторот и го предизвика прекумерувањето.

• Високонапонски комутациони апарати кои контролираат и заштитуваат високонапонската верига и ја поврзуваат мобилната подстанција со преносната линија или генераторот.

• Нисоконапонски комутациони апарати кои контролираат и заштитуваат нисоконапонската верига и дистрибуираат енергија до оптерот или мрежата.

• Систем за мерка кој мери и записува електричните параметри на потокот на енергија, како на пример напон, струја, моќ, фреквенција итн.

• Систем за релее за заштита кој детектира и изолира грешки и ги предизвика повредите на опремата и личноста.

• Помошен систем за налагодување на енергија AC и DC кој обезбедува енергија за функционирање на мобилната подстанција и неговите аксесоари, како на пример светла, вентилатори, помпи итн.

• Систем за заштита од ударни напони кој заштитува мобилната подстанција од удари од молнии и други напонски удари.

• Систем за поврзување со кабели кој поврзува мобилната подстанција со изворот на енергија и оптерот со помош на флексибилни кабели и конектори.

Мобилните подстанции се дизајнирани да задоволат специфичните барања на секој клиент и примената. Можат да имаат различни напонски нива, моќни фактори, конфигурации, карактеристики и аксесоари. Исто така, се дизајнирани да се придружат на државните и федералните правила за пат, како и на кодот за мрежа и стандардите за безбедност.

Прециности на мобилните подстанции

Мобилните подстанции нудат неколку предности над конвенционалните подстанции, како на пример:

• Подвижност: Мобилните подстанции можат лесно и брзо да се превозат и премесуваат до било која место каде што се потребни. Не требаат специјални дозволи или граѓански работи за инсталација. Можат исто така да се ротираат или реорганизираат за да се порамнат со постојачките електрични линии или опрема.

• Флексибилност: Мобилните подстанции можат да се адаптираат на различни напонски нива, моќни фактори, конфигурации, карактеристики и аксесоари според потребите и претпочитуванјата на клиентот. Можат исто така да обезбедуваат повеќе напонски нива за различни оптери или услуги едновремено.

• Поверливост: Мобилните подстанции се тестирани во фабрика и готови за поврзување единици кои гарантираат високо квалитетна и високо перформансна дистрибуција на енергија. Оборудвани се со современа опрема и напредни системи за контрола, заштита и комуникација кои овозможуваат локално и далечно мониторинг и контрола. Имаат исто така резервни системи и карактеристики на редунданција кои ги зголемуваат достапноста и издржливоста.

• Економија: Мобилните подстанции се кост-ефективни решенија кои спестуваат време и пари за клиентите. Го намалуваат капталното трошење (CAPEX) со избегнување на постоянни трошкови за граѓање и трошкови за придобивање на земја. Исто така, го намалуваат оперативното трошење (OPEX) со минимизирање на трошковите за одржување и губитоци на енергија. Можат исто така да генерираат приход со продажба на излишна енергија на мрежата или други клиенти.

Применување на мобилните подстанции

Мобилните подстанции можат да се користат за различни цели во различни сектори, како на пример:

• Решенија за утилитети: Мобилните подстанции можат да обезбедат енергија во случај на емергенција или планирани прекини причинети од природни катастрофи, несреци, одржување, ажурирање или проширување на постојачки подстанции. Можат исто така да обезбедат временски извор на енергија во периоди на висок деманд или настани на ограничување на оптер. Можат исто така да поддржуваат стабилноста и надежноста на мрежата со обезбедување на компензација на реактивна моќ, регулација на напон, контрола на фреквенција итн.

• Интеграција на вобновливи извори: Мобилните подстанции можат да олеснат интеграцијата на вобновливи извори на енергија во мрежата со обезбедување на поврзувачки точки за ветропарови, сончеви паркови, хидро паркови, биомасни паркови итн. Можат исто така да обезбедат услуги за поддршка на мрежата како на пример регулација на напон, контрола на фреквенција, подобрување на квалитетот на енергија итн.

• Умна мрежа и урбани подстанции: Мобилните подстанции можат да поддржуваат развојот на умната мрежа со обезбедување на дистрибуција на енергија, операција на микрогрежа, управување со управување со деманд, интеграција на складирање на енергија итн. Можат исто така да обезбедат компактни и нискогласни решенија за урбани области каде што просторот е ограничен и екологиските проблеми се големи.

• Електрификација на податочни центрови: Мобилните подстанции можат да обезбедат надежен и сигурен извор на енергија за податочни центрови кои бараат висока достапност.

• Системи за енергетска дистрибуција во индустријата: Мобилните подстанции можат да обезбедат надежен и сигурен извор на енергија за индустријски објекти кои бараат висок квалитет, достапност и ефикасност. Можат исто така да обезбедат резервна енергија или делење на оптер за критични процеси, како на пример производство на нафтa и гас, минерациски операции, хемиски фабрики итн. Можат исто така да поддржуваат проектите за електрификација на објектите, од студии за можливост до започнување, со обезбедување на временски извор на енергија во текот на фазите на граѓање или комисионирање.

• Енергија од брег до кораб: Мобилните подстанции можат да обезбедат зелен извор на енергија за кораби кои се прикачуваат на пристаништа или пристанища, со поврзување со локалната мрежа или вобновливи извори на енергија. Тоа може да намали емисиите и шумот од двигателите и генераторите на корабите и да подобри качеството на воздухот и околината за пристаништето и соседните заедници.

Типови на мобилни подстанции

Мобилните подстанции можат да се класифицираат во различни типови според нивниот дизајн, големина и карактеристики. Некои од најчестите типови се:

• Компактни и модуларни мобилни подстанции: Овие се мобилни подстанции со компактен и модуларен дизајн, кој овозможува лесна подвижност и брзо премесување без потреба од специјални дозволи за превоз. Се сместуваат на приколи или плашта кои можат да се возат со камioni или други возила. Можат исто така да се ротираат или реорганизираат за да се порамнат со постојачките електрични линии или опрема. Пододолни се за примените кои бараат висока флексибилност и брза деплојација, како на пример услуга за емергенција, нова услуга или временска услуга.

• Подстанции сместени на плашта: Овие се мобилни подстанции со дизајн сместен на плашта, кој овозможува брза и лесна деплојација, минимизирајќи граѓанските работи како и работите за инсталација и комисионирање на местото. Се сместуваат на плашта кои можат да се подигнуваат со кранови или форклифтови и да се постават на рамна површина. Пододолни се за примените кои бараат висока надежност и ниски трошкови за одржување, како на пример системи за енергетска дистрибуција во индустријата, интеграција на вобновливи извори или умна мрежа и урбани подстанции.

• Контейнеризирана подстанција: Овие се мобилни подстанции со контейнеризиран дизајн, кој обезбедува заштита и закрила за компонентите и аксесоарите. Се сместуваат во контейнери кои можат да се превозат преку пат, железница, море или воздух. Пододолни се за примените кои бараат висока издржливост и резилентност во изазовни околински услови, како на пример екстремни температури, влажност, загадување итн.

• Железнодорожни подстанции: Овие се мобилни подстанции со дизајн на железнодорожен воз, кој овозможува да се превозат преку железница. Се сместуваат на железнодорожни возови кои можат да се сврзе со локомотиви или други железнодорожни возови. Пододолни се за примените кои бараат висока подвижност и пристапност во отдалечени области или тешки терени.

Размислување за дизајн на мобилните подстанции

Мобилните подстанции мораат да задоволат различни размислувања за дизајн за да се осигураат нивната функционалност, перформанса, безбедност и еколошки компатибилитет. Некои од главните размислувања за дизајн се:

• Трансформатор: Трансформаторот е главниот компонент на мобилната подстанција кој конвертира висок напон во нисок напон или обратно. Трансформаторот мора да биде дизајниран за оптимизација на неговата големина и тежина за превозливост и потребни електрични параметри. Трансформаторот мора да има хибридна Nomex изолација за повисоки моќни фактори (>20 MVA) или целулозна изолација за пониски моќни фактори (<20 MVA). Трансформаторот мора да има висок импеданс (до 30%) за намалување на неговата големина и тежина, но тоа може да влијае на неговата регулација на напон и губитоци. Трансформаторот мора да има ниско ниво на шум (<65 dB) за да се придружи на еколошки стандарди. Трансформаторот мора да има многу напонски нива (до 5) за да обезбеди флексибилност и многуфункционалност за различни примените. Трансформаторот мора да има екстерни деенергирано превклучувачи за Y-Δ ре-поврзување.

• Систем за хладење: Системот за хладење е компонентот на мобилната подстанција кој регулира температурата на трансформаторот и го предизвика прекумерувањето. Системот за хладење мора да биде дизајниран за испуштање на топлината произведена од губитоци на оптерот и помошни губитоци на хладење на трансформаторот. Системот за хладење мора да има алуминиумски систем за хладење за намалување на тежината. Системот за хладење мора да има принудена ваздушна система за хладење (ONAF) или принудена масло-ваздушна система за хладење (OFAF) за повисоки моќни фактори (>20 MVA) или природна ваздушна система за хладење (ONAN) или природна масло-ваздушна система за хладење (ONAN) за пониски моќни фактори (<20 MVA).

• Високонапонски комутациони апарати: Високонапонските комутациони апарати се компонентите на мобилната подстанција кои контролираат и заштитуваат високонапонската верига и ја поврзуваат мобилната подстанција со преносната линија или генераторот. Високонапонските комутациони апарати мораат да бидат дизајнирани да се придружат на класата на напон (до 420 kV) и прекинувањето.

• Нисоконапонски комутациони апарати: Нисоконапонските комутациони апарати се компонентите на мобилната подстанција кои контролираат и заштитуваат нисоконапонската верига и дистрибуираат енергија до оптерот или мрежата. Нисоконапонските комутациони апарати мораат да бидат дизајнирани да се придружат на класата на напон (до 1 kV) и на степенот на струја (до 2000 A) на примената. Нисоконапонските комутациони апарати мораат да имаат различни компоненти, како на пример нисоконапонски превклучувачи, земјски превклучувачи за проток на струја,воздушни превклучувачи(ACB), формирани превклучувачи (MCCB) и миниатюрни превклучувачи (MCB). Нисоконапонските комутациони апарати мораат да имаат различни монтажи, како на пример шаси, DIN рел, панел или 19″ рацк монтаж. Нисоконапонските комутациони апарати мораат да имаат различни заштитни кутии, како на пример отворени, затворени или IP-оценети.

• Систем за мерка: Системот за мерка е компонентот на мобилната подстанција кој мери и записува електричните параметри на потокот на енергија, како на пример напон, струја, моќ, фреквенција итн. Системот за мерка мора да биде дизајниран да обезбеди точни и надежни податоци за мониторинг и фактурирање. Системот за мерка мора да има различни видови на мерачи, како на пример аналого мерачи, цифрови мерачи, умни мерачи итн. Системот за мерка мора да има различни начини на комуникација, како на пример жична или безжична, локална или далека итн.

• Систем за релее за заштита: Системот за релее за заштита е компонентот на мобилната подстанција кој детектира и изолира грешки и ги предизвика повредите на опремата и личноста. Системот за релее за заштита мора да биде дизајниран да обезбеди брзо и селективно прекинување на грешната верига или опрема. Системот за релее за заштита