Stacjonarne stacje mobilne: kompleksowy przewodnik

Mobilne stacje transformatorowe to rodzaj systemu dystrybucji energii, który można szybko i łatwo przewozić i instalować w różnych lokalizacjach. Są one używane do zapewnienia tymczasowego lub awaryjnego zasilania w miejscach, gdzie sieć jest niedostępna lub została uszkodzona, takich jak budowy, strefy katastrof, odległe obszary lub wydarzenia. Mogą również być używane do testowania, konserwacji lub wymiany istniejących stacji transformatorowych, lub do integracji źródeł energii odnawialnej do sieci.

Mobilne stacje transformatorowe składają się z różnych komponentów zamontowanych na przyczepie, podkładce lub kontenerze, które mogą być przewożone drogą, koleją, morzem lub powietrzem. Głównymi komponentami są:

• Transformator, który przekształca wysoką napięcie w niskie napięcie lub odwrotnie, w zależności od zastosowania.

• System chłodzenia, który reguluje temperaturę transformatora i zapobiega jego przeocieplaniu.

• Wysoko-napięciowe przełączniki sterujące i ochronne, które kontrolują i chronią obwód wysokiego napięcia oraz łączą mobilną stację transformatorową z linią transmisyjną lub generatorem.

• Nisko-napięciowe przełączniki sterujące i ochronne, które kontrolują i chronią obwód niskiego napięcia oraz dystrybuują energię do obciążenia lub sieci.

• System pomiarowy, który mierzy i rejestruje parametry elektryczne przepływu energii, takie jak napięcie, prąd, moc, częstotliwość itp.

• System relé ochronnych, który wykrywa i izoluje uszkodzenia, zapobiegając uszkodzeniom sprzętu i personelu.

• Zasobnik zasilania AC i DC, który dostarcza energię do działania mobilnej stacji transformatorowej i jej akcesoriów, takich jak lampy, wentylatory, pompy itp.

• System ochrony przed przepięciami, który chroni mobilną stację transformatorową przed uderzeniami piorunów i innymi przepięciami napięcia.

• System połączeń kablowych, który łączy mobilną stację transformatorową ze źródłem zasilania i obciążeniem za pomocą elastycznych kabeli i konektorów.

Mobilne stacje transformatorowe są projektowane, aby spełniać specyficzne wymagania każdego klienta i zastosowania. Mogą mieć różne poziomy napięcia, mocy, konfiguracje, funkcje i akcesoria. Są również zaprojektowane, aby odpowiadać państwowym i federalnym przepisom drogowym, jak również normom sieci i bezpieczeństwa.

Korzyści płynące z mobilnych stacji transformatorowych

Mobilne stacje transformatorowe oferują wiele korzyści w porównaniu ze standardowymi stacjami transformatorowymi, takich jak:

• Mobility: Mobilne stacje transformatorowe mogą być łatwo i szybko transportowane i przenoszone do dowolnego miejsca, gdzie są potrzebne. Nie wymagają specjalnych zezwoleń ani prac cywilnych do instalacji. Mogą również być obracane lub ponownie pozycjonowane, aby były wyrównane z istniejącymi liniami energetycznymi lub sprzętem.

• Elastyczność: Mobilne stacje transformatorowe mogą być dostosowane do różnych poziomów napięcia, mocy, konfiguracji, funkcji i akcesoriów, zgodnie z potrzebami i preferencjami klienta. Mogą również dostarczać wielu napięć dla różnych obciążeń lub usług jednocześnie.

• Niezawodność: Mobilne stacje transformatorowe to fabrycznie przetestowane i gotowe do połączenia jednostki, które zapewniają wysokiej jakości i wydajne zasilanie. Są wyposażone w nowoczesny sprzęt i zaawansowane systemy sterowania, ochrony i komunikacji, które umożliwiają lokalne i zdalne monitorowanie i sterowanie. Posiadają również systemy zapasowe i funkcje redundancji, które zwiększają ich dostępność i odporność.

• Ekonomia: Mobilne stacje transformatorowe to kosztowo efektywne rozwiązania, które oszczędzają czas i pieniądze dla klientów. Redukują kapitał (CAPEX) poprzez uniknięcie kosztów stałych konstrukcji i nabycia terenu. Redukują również koszty operacyjne (OPEX) poprzez minimalizację kosztów konserwacji i strat energii. Mogą również generować przychód poprzez sprzedaż nadmiarowej energii do sieci lub innym klientom.

Zastosowania mobilnych stacji transformatorowych

Mobilne stacje transformatorowe mogą być używane do różnych celów w różnych sektorach, takich jak:

• Rozwiązania dla operatorów sieci: Mobilne stacje transformatorowe mogą dostarczać zasilanie podczas nagłych sytuacji lub planowanych przerw w dostawie spowodowanych klęskami żywiołowymi, wypadkami, konserwacją, modernizacją lub rozszerzeniem istniejących stacji transformatorowych. Mogą również dostarczać tymczasowe zasilanie podczas okresów szczytowego zapotrzebowania lub ograniczeń obciążenia. Wspierają również stabilność i niezawodność sieci, dostarczając kompensację mocy biernej, regulację napięcia, kontrolę częstotliwości itp.

• Integracja źródeł odnawialnych: Mobilne stacje transformatorowe mogą ułatwiać integrację źródeł energii odnawialnej do sieci, dostarczając punkty połączenia dla farm wiatrowych, plantacji słonecznych, elektrowni wodnych, biomasowych itp. Mogą również dostarczać usługi wsparcia sieci, takie jak regulacja napięcia, kontrola częstotliwości, poprawa jakości energii itp.

• Smart grid i miejskie stacje transformatorowe: Mobilne stacje transformatorowe mogą wspierać rozwój smart grid, dostarczając rozproszone generowanie, operację mikrosieci, zarządzanie odpowiedzią na popyt, integrację magazynowania energii itp. Mogą również dostarczać kompaktowe i niskie szumowe rozwiązania dla obszarów miejskich, gdzie miejsce jest ograniczone, a troska o środowisko jest wysoka.

• Elektryfikacja centrów danych: Mobilne stacje transformatorowe mogą dostarczać niezawodne i bezpieczne zasilanie dla centrów danych, które wymagają wysokiej dostępności.

• Systemy zasilania przemysłowego: Mobilne stacje transformatorowe mogą dostarczać niezawodne i bezpieczne zasilanie dla zakładów przemysłowych, które wymagają wysokiej jakości, dostępności i efektywności zasilania. Mogą również dostarczać zasilanie awaryjne lub współdzielenie obciążeń dla kluczowych procesów, takich jak produkcja ropy i gazu, operacje górnicze, zakłady chemiczne itp. Mogą również wspierać projekty elektryfikacji zakładów, od badań wiarygodności do uruchomień, dostarczając tymczasowe zasilanie podczas fazy budowy lub komisji.

• Zasilanie statków na brzegu: Mobilne stacje transformatorowe mogą dostarczać zielone zasilanie dla statków cumujących w portach lub przystaniach, łącząc je z lokalną siecią lub źródłami energii odnawialnej. Może to zmniejszyć emisje i hałas silników i generatorów statków, a także poprawić jakość powietrza i środowisko dla portu i pobliskich społeczności.

Rodzaje mobilnych stacji transformatorowych

Mobilne stacje transformatorowe można sklasyfikować na różne typy, w zależności od ich projektu, rozmiaru i funkcji. Niektóre z typowych rodzajów to:

• Kompaktowe i modułowe mobilne stacje transformatorowe: To mobilne stacje transformatorowe, które mają kompaktowy i modułowy projekt, co pozwala na łatwą mobilność i szybką przesunięcie bez potrzeby specjalnych zezwoleń na transport. Są zamontowane na przyczepach lub podkładkach, które mogą być holowane przez ciężarówki lub inne pojazdy. Mogą również być obracane lub ponownie pozycjonowane, aby były wyrównane z istniejącymi liniami energetycznymi lub sprzętem. Są odpowiednie dla zastosowań, które wymagają dużej elastyczności i szybkiego wdrożenia, takich jak usługa awaryjna, nowa usługa lub tymczasowa usługa.

• Stacje transformatorowe zamontowane na podkładkach: To mobilne stacje transformatorowe, które mają projekt zamontowany na podkładkach, co pozwala na szybkie i łatwe wdrożenie, minimalizując prace cywilne, jak również prace instalacyjne i komisjonarskie na miejscu. Są zamontowane na podkładkach, które mogą być podnoszone przez dźwigi lub forklifty i umieszczane na płaskiej powierzchni. Są odpowiednie dla zastosowań, które wymagają dużej niezawodności i małej konserwacji, takich jak systemy zasilania przemysłowego, integracja źródeł odnawialnych lub inteligentne i miejskie stacje transformatorowe.

• Stacje transformatorowe konteneryzowane: To mobilne stacje transformatorowe, które mają konteneryzowany projekt, co zapewnia schronienie i ochronę dla komponentów i akcesoriów. Są zamontowane w kontenerach, które mogą być transportowane drogą, koleją, morzem lub powietrzem. Są odpowiednie dla zastosowań, które wymagają dużej trwałości i odporności w trudnych warunkach środowiskowych, takich jak ekstremalne temperatury, wilgotność, zanieczyszczenie itp.

• Stacje transformatorowe zamontowane na wagonach kolejowych: To mobilne stacje transformatorowe, które mają projekt zamontowany na wagonach kolejowych, co pozwala na ich transport koleją. Są zamontowane na wagonach kolejowych, które mogą być połączone z lokomotywami lub innymi wagonami kolejowymi. Są odpowiednie dla zastosowań, które wymagają dużej mobilności i dostępności w odległych obszarach lub trudnym terenie.

Uwagi projektowe dotyczące mobilnych stacji transformatorowych

Mobilne stacje transformatorowe muszą spełniać różne uwagi projektowe, aby zapewnić ich funkcjonalność, wydajność, bezpieczeństwo i zgodność środowiskową. Niektóre z głównych uwag projektowych to:

• Transformator: Transformator jest głównym komponentem mobilnej stacji transformatorowej, który przekształca wysoką napięcie w niskie napięcie lub odwrotnie. Transformator musi być zaprojektowany, aby zoptymalizować jego rozmiar i wagę do transportu i wymaganych parametrów elektrycznych. Transformator musi posiadać hybrydowy system izolacji Nomex dla wyższych mocy (>20 MVA) lub system izolacji cellulose dla niższych mocy (<20 MVA). Transformator musi posiadać wysoki opór (do 30%) w celu zmniejszenia jego rozmiaru i wagi, ale może to wpłynąć na jego regulację napięcia i straty. Transformator musi posiadać niski poziom hałasu (<65 dB) w celu zgodności ze standardami środowiskowymi. Transformator musi posiadać wiele napięć (do 5), aby zapewnić elastyczność i uniwersalność dla różnych zastosowań. Transformator musi posiadać zewnętrzne wyłączniki de-energized dla rekonfiguracji gwiazda-delta.

• System chłodzenia: System chłodzenia to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który reguluje temperaturę transformatora i zapobiega jego przeocieplaniu. System chłodzenia musi być zaprojektowany, aby rozpraszać ciepło wytworzone przez straty obciążenia i pomocnicze straty chłodzenia transformatora. System chłodzenia musi posiadać aluminiowy system chłodzenia w celu redukcji wagi. System chłodzenia musi posiadać system chłodzenia siłą powietrza (ONAF) lub system chłodzenia siłą oleju i powietrza (OFAF) dla wyższych mocy (>20 MVA) lub naturalny system chłodzenia powietrzem (ONAN) lub naturalny system chłodzenia olejem i powietrzem (ONAN) dla niższych mocy (<20 MVA).

• Przełączniki wysokiego napięcia: Przełączniki wysokiego napięcia to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który kontroluje i chroni obwód wysokiego napięcia oraz łączy mobilną stację transformatorową z linią transmisyjną lub generatorem. Przełączniki wysokiego napięcia muszą być zaprojektowane, aby odpowiadać klasie napięcia (do 420 kV) i przerwanie.

• Przełączniki niskiego napięcia: Przełączniki niskiego napięcia to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który kontroluje i chroni obwód niskiego napięcia oraz dystrybuuje energię do obciążenia lub sieci. Przełączniki niskiego napięcia muszą być zaprojektowane, aby odpowiadać klasie napięcia (do 1 kV) i prądowi nominalnemu (do 2000 A) zastosowania. Przełączniki niskiego napięcia muszą posiadać różne komponenty, takie jak przełączniki niskiego napięcia, automatyczne wyłączniki przeciwprądowe, HRC fuzie, elektryczne izolatory, automaty powietrzne (ACB), automaty skrzynkowe (MCCB) i miniatury automaty (MCB). Przełączniki niskiego napięcia muszą posiadać różne montażowe, takie jak szyna, DIN rail, panel lub montaż 19” rack. Przełączniki niskiego napięcia muszą posiadać różne obudowy, takie jak otwarte ramki, zamknięte lub ochronne IP-rated.

• System pomiarowy: System pomiarowy to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który mierzy i rejestruje parametry elektryczne przepływu energii, takie jak napięcie, prąd, moc, częstotliwość itp. System pomiarowy musi być zaprojektowany, aby dostarczać dokładne i niezawodne dane do monitorowania i rozliczania. System pomiarowy musi posiadać różne typy liczników, takie jak analogowe liczniki, cyfrowe liczniki, inteligentne liczniki itp. System pomiarowy musi posiadać różne tryby komunikacji, takie jak przewodowe lub bezprzewodowe, lokalne lub zdalne itp.

• System relé ochronnych: System relé ochronnych to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który wykrywa i izoluje uszkodzenia, zapobiegając uszkodzeniom sprzętu i personelu. System relé ochronnych musi być zaprojektowany, aby zapewniać szybkie i selektywne wyłączenie uszkodzonego obwodu lub sprzętu. System relé ochronnych musi posiadać różne typy relé, takie jak elektromechaniczne relé, solid-state relé, mikroprocesorowe relé itp. System relé ochronnych musi posiadać różne funkcje ochronne, takie jak ochrona przeciwprądowa, ochrona przeciwprądowa, ochrona różnicowa, ochrona odległościowa itp.

• Zasobnik zasilania AC i DC: Zasobnik zasilania AC i DC to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który dostarcza energię do działania mobilnej stacji transformatorowej i jej akcesoriów, takich jak lampy, wentylatory, pompy itp. Zasobnik zasilania AC i DC musi być zaprojektowany, aby dostarczać stabilne i wystarczające zasilanie dla wymaganego obciążenia. Zasobnik zasilania AC i DC musi posiadać różne źródła, takie jak baterie, generatory, konwertery, inwertery itp. Zasobnik zasilania AC i DC musi posiadać różne napięcia i częstotliwości, w zależności od zastosowania.

• System ochrony przed przepięciami: System ochrony przed przepięciami to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który chroni mobilną stację transformatorową przed uderzeniami piorunów i innymi przepięciami napięcia. System ochrony przed przepięciami musi być zaprojektowany, aby odprowadzać lub ograniczać przepływ prądu i napięcia do bezpiecznego poziomu. System ochrony przed przepięciami musi posiadać różne typy urządzeń, takie jak arrestry przepięciowe, tłumiki przepięć, filtry przepięciowe itp. System ochrony przed przepięciami musi posiadać różne lokalizacje, takie jak wejściowe lub wyjściowe terminale transformatora lub przełącznika.

• System połączeń kablowych: System połączeń kablowych to komponent mobilnej stacji transformatorowej, który łączy mobilną stację transformatorową ze źródłem zasilania i obciążeniem za pomocą elastycznych kabeli i konektorów. System połączeń kablowych musi być zaprojektowany, aby zapewniać łatwe i bezpieczne połączenie i rozłączenie kabeli. System połączeń kablowych musi posiadać różne typy kabeli, takie jak kable wysokiego napięcia, kable niskiego napięcia, kable sterujące, kable komunikacyjne itp. System połączeń kablowych musi posiadać różne typy konektorów, takie jak wtyczne konektory, klempowe konektory, śrubowe konektory itp.

Podsumowanie

Mobilne stacje transformatorowe to rodzaj systemu dystrybucji energii, który można szybko i łatwo przewozić i instalować w różnych lokalizacjach. Są one używane do zapewnienia tymczasowego lub awaryjnego zasilania w miejscach, gdzie sieć jest niedostępna lub została uszkodzona, takich jak budowy, strefy katastrof, odległe obszary lub wydarzenia. Mogą również być używane do testowania, konserwacji lub wymiany istniejących stacji transformatorowych, lub do integracji źródeł energii odnawialnej do sieci.

Mobilne stacje transformatorowe składają się z różnych komponentów zamontowanych na przyczepie, podkładce lub kontenerze, które mogą być przewożone drogą, koleją, morzem lub powietrzem. Głównymi komponentami są transformator, system chłodzenia, przełączniki wysokiego napięcia, przełączniki niskiego napięcia, system pomiarowy, system relé ochronnych, zasobnik zasilania AC i DC, system ochrony przed przepięciami i system połączeń kablowych.