ელექტროსადგურები წარმოადგენენ ძირითად სექციებს ელექტროენერგიის დისტრიბუციის ქსელში და ფუნქციონირებენ ტრანსპორტირებისა და დისტრიბუციის ცენტრებად. ამ რთული საშუალებების დაგეგმვა, დიზაინი და ხელმისაწვდომობა საჭიროებს საკუთარი დაწვრილებით და რიგორისთან დაკავშირებას, რათა დარწმუნდეს სამუდამო და ეფექტური ენერგიის დამზადება.
ამ პოსტში ჩვენ შესაძლებელია დაგვინახოთ ელექტროსადგურის დიზაინის ფუნდამენტები, მათ შორის სხვადასხვა კომპონენტები, ლაიაუტის საკითხები და გარემოს ფაქტორები.
ახალი სადგურის ავტობუსის მაქსიმალური შეცდომის დონე არ უნდა აღემატებოდეს სირთულეების გამორთვის აპარატის რეიტინგული გამორთვის შესაძლებლობის 80%-ს.
20%-იანი ბუფერი არის განკუთვნილი სისტემის განვითარების დროს მომდინარე შეკრულების დონეების ზრდის დასახელებით.
შემდეგი დონეების დიფერენციალური მიმართულების და შემდეგი დონეების დამატებითი დროის შესაძლებლობები შეიძლება გამოითვალოს შემდეგ:
| დაზიანების გასწორების დრო | ძაბვის დონე | მუშაობის დრო | დაჭრის დენი | დაჭრის დენი |
| 150 ms | 33 kV | 60-80 ms | 25 KA | 62.5 KA |
| 120 ms | 132 kV | 50 ms | 25/31.5 KA | 70 KA |
| 100 ms | 220 kV | 50 ms | 31.5/40 KA | 100 KA |
| 100 ms | 400 kV | 40 ms | 40 KA | 100 KA |
როგორიმე შექმნის ერთი ქსელური სადგურის საშუალო ტეხის კაპაციტეტი სხვადასხვა დარღვევის სიდიდეებზე ზოგადად არ უნდა აღემატოს.
| ქსელის ქვედაგანყოფილება | ძრავის დონე |
| 765 კვ | 2500 MVA |
| 400 კვ | 1000 MVA |
| 220 კვ | 320 MVA |
| 110 კვ | 150 MVA |
ინტერკონექტის ტრანსფორმატორების (ICTs) ზომა და რაოდენობა უნდა განვითარდეს ისე, რომ ნებისმიერი ერთეულის შეცდომა არ გაავსებდეს დანარჩენ ტრანსფორმატორებს ან ქვედა სისტემას.
დაჭერილი გაწყვეტის მოწყობილობა არ უნდა შეაწყოს მეტი ველის დასახელება 220 KV სისტემისთვის 4-ზე, 400 KV სისტემისთვის 2-ზე და 765 KV სისტემისთვის 1-ზე.
| S.No | Technical Parameter Description | Units | System | |||||
| 1 | System Nominal Voltage | kVrms | 400 kV | 220 kV | 132 kV | 33 kV | ||
| 2 | System Maximum Voltage | kVrms | 420 kV | 245 kV | 145 kV | 36 kV | ||
| 3 | Power frequency withstand voltage | kVrms | 630 kV | 460 kV | 275 kV | 70 kV | ||
| 520 kV | ||||||||
| 4 | Switching surge withstand voltage | kVp | ||||||
| (for 250/2500ms) | ||||||||
| 1). Line-to-Earth | 1050 kVp | Not | Not | Not | ||||
| 2). Across Isolating Gap | 900kVp+345kVrms | applicable | applicable | applicable | ||||
| 5 | Lightning Impulse Withstand Voltage | kVp for 1.2/50(ms) | ||||||
| 1). Line-to-Earth | 1425 kVp | 1050 kVp | 650 kVp | 170 kVp | ||||
| 2). Across isolating gap | 1425 kVp+ 240kVrms | 1200 kVp | 750 kVp | 195 kVp | ||||
| 6 | One minute power frequency withstand value | |||||||
| Dry | ||||||||
| Wet | kVrms | 520 | 460 | 275 | 70 | |||
| kVrms | 610 | 530 | 315 | 80 | ||||
| 7 | System frequency | Hz | 50 | |||||
| 8 | Variation in frequency | % | 2.5 | |||||
| 9 | Corona extinction voltage | 320 kV | 156 kV | 84 kV | ||||
| 10 | Radio interference voltage | 1000 mV at | 1000 mV | 1000 mV at | ||||
| 266 kV | at 167 kV | 93 kV | ||||||
| 11 | System Neutral rating | Solidly earthed | ||||||
| 12 | Continuous Current Rating | 1600 A (or) 2000 A | 1600 A | 800 A | 600 A | |||
| 13 | Symmetrical fault current (ISC) | kA | 40 | 40 | 31.5 | 25 | ||
| 14 | Short circuit fault current duration | Second | 1 | 1 | 1 | 3 | ||
| 15 | Dynamic short circuit (ISC) current rating | kAp | 100 kA | 100 kA | 79 kA | 62.5kA | ||
| 16 | Conductor spacing for AIS layouts (Phase-to-Ground) | meter | ||||||
| Phase-to-Phase | meter | 6.5 | 4.5 | 3 | 1.5 | |||
| 7 | 4.5 | 3 | 1.5 | |||||
| 17 | Design ambient temperatures | oC | 50 | |||||
| 18 | Pollution level as per IEC-815 & 71 | III | ||||||
| 19 | Creepage -Distance | mm | 10500 mm | 6125 mm | 3625 mm | 900 mm | ||
| 20 | Maximum fault clearing time | ms | <100 | <100ms | <150ms | |||
| 21 | Bay Width | meter | 27 | 16.4-18 | 10.4.12.0 | 5.5 | ||
| 22 | Bus equipment interconnection height from ground | meter | 8 | 5.5 | 5 | 4 | ||
| 23 | Strung busbar height | meter | >15 | 10 | 8 | 5.5 | ||
დამყარება: ენერგეტიკული სისტემის დამყარება არის ელექტროენერგიის უწყვეტი დასახელებით და საჭირო ძაბვით და სიხშირით. შერეულების ბარები, დაკავების მოწყობილობები, ტრანსფორმატორები, იზოლატორები და რეგულირების მოწყობილობები გავლენას ახდენენ ქსელის დამყარებაზე.
შეცდომის რაოდენობა: ეს არის წლიური შეცდომების საშუალო რაოდენობა.
გათიშვის დრო: გათიშვის დრო აღნიშნავს დაზიანებული კომპონენტის დასახრჩობის ან სხვა დარეკვის წყაროზე გადაკვეთის დრო.
დარეკვის დრო: დრო გათიშვის დაწყებიდან მომსახურების აღდგენამდე დარეკვის ოპერაციით.
დარეკვის სქემა: შერეულების ბარების და მოწყობილობების დანიშნვა იღებს בחשבון ღირებულებას, ფლექსიბილობას და სისტემის დამყარებას.
ფაზა-დედამიწა დისტანცია: ქსელის ფაზა-დედამიწა დისტანცია არის
კონდუქტორის და კონსტრუქციის შორის დისტანცია.
აქტიური მოწყობილობების და კონსტრუქციების შორის დისტანცია &
აქტიური კონდუქტორის და დედამიწის შორის დისტანცია.
ფაზა-ფაზა დისტანცია: ქსელის ფაზა-ფაზა დისტანციები არიან
აქტიური კონდუქტორების შორის დისტანცია.
აქტიური კონდუქტორების და მოწყობილობების შორის დისტანცია &
ცირკუიტის დარეკვების, იზოლატორების და ა.შ. აქტიური ტერმინალების შორის დისტანცია.
დედამიწა დისტანცია: ეს არის მინიმალური დისტანცია ნებისმიერი ადგილიდან, სადაც ადამიანს შეუძლია დგომა, უახლოეს დედამიწის პოტენციალის არამქონე ნაწილამდე იზოლატორის მხარდაჭერით, რომელიც ახერხებს აქტიურ კონდუქტორს.
სექციური დისტანცია: ეს არის მინიმალური დისტანცია ნებისმიერი დგომის ადგილიდან უახლოეს უდარეკავი აქტიურ კონდუქტორს. გამოიყენეთ ადამიანის სიმაღლე გაშლილი ხელებით და ფაზა-დედამიწა დისტანცია სექციური დისტანციის გამოთვლისთვის.
უსაფრთხოების დისტანცია: ეს მოიცავს დამაგრების და სექციური დისტანციების ჩათვლას.
ქსელის ქსელის ელექტროსტატიკური ველი: ელექტროენერგიით შეიძლება შეიქმნას ელექტროსტატიკური ველები. EHV ქსელები (400 KV-ზე მეტი) არიან ელექტროსტატიკური ველები, რომლებიც იცვლება ელექტროდების/მეტალური ნაწილების გეომეტრიის და ახლოს მდებარე დამაგრებული ობიექტების ან დედამიწის გეომეტრიის მიხედვით.
ტრანსპორტირების ხაზები,
ქსელის ქსელის ფედერალები,
გენერაციის ცირკუიტები და
ხარისხის ზრდისა და შემცირების ტრანსფორმატორები
დაკავშირებულია ქსელებთან ან swithching სადგურებთან.
ქსელები 66-დან 40 KV-მდე ეწოდება EHV. 500KV-ზე მეტი, ისინი არიან UHV.
Ehv ქსელების დიზაინის დაზუსტებები და მეთოდები არის მსგავსი, თუმცა ზოგიერთი ელემენტი დომინირებს სხვადასხვა ვოლტაჟის დონეებზე. 220 KV-მდე, ჩართვის გარემოებები შეიძლება გაუშვას, მაგრამ 345 KV-ზე მეტი, ისინი საჭიროა.
ქსელის დიზაინის მოთხოვნები იქნება განსაზღვრული შემდეგ შესწავლებებით.
ტვირთის დინამიკის შესწავლებები
შორტის შესწავლებები
ტრანსიენტური სტაბილობის შესწავლებები
ტრანსიენტური საშუალო დაბალი დაშესწავლებები
ქსელი უზრუნველყოფს სისტემის ტვირთის დამახასიათებელ ენერგიის ტრანსპორტს.
ახალი ქსელის (ან) swithching სადგურის დენის ტრანსპორტის საჭიროებები განსაზღვრულია ტვირთის დინამიკის შესწავლებებით, როდესაც ყველა ხაზი ჩართულია და როდესაც არჩეული ხაზები გამორთულია მერეგლებისთვის.
რამდენიმე ტვირთის დინამიკის მდგომარეობის შეფასების შემდეგ, შეიძლება გამოითვალოს ტექნიკის და ემერჯენსის რეიტინგები.
გარკვეული დროს მქონე ტოკის რეიტინგების გარდა, ქსელში მდებარე თანაცავების მახასიათებლები უნდა ჰქონდეს მოკლე დროის რეიტინგები.
ეს უნდა იყოს საკმარისი იმისთვის, რომ თანაცავები შეძლონ შორტკირქუითი ტოკის თეპლოსა და მექანიკური წნევების გადასატანად დაზიანების გარეშე.
რათა გაუზრდილი შეჩერების შესაძლებლობა გაქვდეს შეჩერებელებს, ძალა შემოთავსებული იზოლატორებში და შესაბამისი პარამეტრები დაცვით რელეებში, რომლებიც ფართოდ გრძელდება ხარისხში.
უნდა დადგინდეს მაქსიმალური და მინიმალური შორტკირქუითი ტოკები სხვადასხვა ტიპის და ადგილების შორტკირქუითი და სისტემის კონფიგურაციებისთვის.
ნორმალური გენერატორის მექანიკური შესავალი უდრის ელექტრო გამოსავალს გენერატორის დანაკარგების მიმატებით.
სისტემის გენერატორები ხრატავენ 50 Hz-ზე მადამდე, ვიდრე ეს განმარტება განახლდება. მექანიკური ან ელექტრო ნაწილაკების ნებისმიერი შეშფოთება გენერატორის სიჩქარეს აშორებს 50Hz-ს და ხრატავს ახალ ეკვილიბრიუმის წერტილის გარშემო.
ძალიან ხშირი შეშფოთებაა შორტკირქუითი. შორტკირქუითი გენერატორის ახლოს ქვედა ტერმინალური ნაპირის ვოლტაჟი დაირღვევა და მანქანა აჩქარებს.
შეცდომის შესწორების შემდეგ, მოწყობილობა დარტყმის ექსესურ ენერგიას დაუშვებს ენერგიის სისტემაში თავდაპირველი მდგომარეობის აღდგენისთვის.
როდესაც ელექტრო კავშირები ძლიერია, მანქანა სწრაფად დეკელერაცია და სტაბილიზერება. სchwache Bindungen verursachen Instabilität der Maschine.
სტაბილურობაზე მოქმედი ფაქტორები შეიძლება იყოს:
ხარისხის სევერურობა,
ხარისხის გასუფთავების სიჩქარე,
მანქანასა და სისტემას შორის კავშირები ხარისხის გასუფთავების შემდეგ.
ქსელში მდებარე ტრანსიენტური სტაბილურობა დამოკიდებულია
ხარისხის და ავტობუსის დაცვითი რელეების ტიპი და სიჩქარე,
შეჩერებლის შეჩერების დრო და
ავტობუსის კონფიგურაცია ხარისხის გასუფთავების შემდეგ.
ბოლო წერტილი ახასიათებს ავტობუსის დალაგებას.
თუ ხარისხი გადაიჭრება პირველი რელეების დროს, მხოლოდ ერთი ხაზი იქნება დაზიანებული.
შეჩერებლის დაბლოკირება შეიძლება განახორციელოს რამდენიმე ხაზის დაკარგვა შეჩერებლის დარღვევის დროს, რაც უძლიერეს სისტემას.
ტრანსიენტური გადატვირთვა შეიძლება შეიქმნას შტორმის ან წრედის გადართვის შედეგად.
ტრანსიენტური ქსელის ანალიზატორის (TNA) შესწავლებები არის ყველაზე სამართლიანი გზა გადართვის გადატვირთვის დადგენისთვის.
ქსელში მდებარე თანაცავების დალაგება
ქსელში მდებარე თანაცავების დალაგება დამოკიდებულია ფიზიკური და ელექტრო მიზეზებზე, რომლებსაც შედის შემდეგი:
სისტემების უსაფრთხოება
ოპერაციების ფლექსიბილურობა
დაცვითი დალაგებების დარწმუნება
შორტკირქუითი ტოკის დონის შეზღუდვა
მერმონტის შესაძლებლობები
დადგენის დარწმუნება
ადგილის ფაქტორები
ეკონომიკურობა
იდეალური ქსელები შეიცავს ცალკე შეჩერებლებს თითოეული ხაზისთვის და შესაძლებლობას აქვს ავტობუსებისა ან შეჩერებლების ჩანაცვლება მერმონტისა ან ხარისხის დროს.
სისტემის უსაფრთხოება შეიძლება დადგინდეს ქსელში მდებარე ინტეგრალურობის 100% დამოკიდებულებით ან პერიოდული ხარისხების (ან) მერმონტის დროს დარჩენის პროცენტით.
თუმცა დუბლი ავტობუსის სისტემა დუბლი შეჩერებლების დიზაინით იდეალურია, ეს ძვირი ქსელია.
მთავარი და MVAR ტვირთის კონტროლი ყველა წრედის შესაძახილი პირობის შესაძლებლობით არის გენერატორის ტვირთის ეფექტურობისთვის საჭირო.
ტვირთის წრედები უნდა შეჯამდეს იდეალური კონტროლის შესაძლებლობით ნორმალური და ემერჯენციის პირობებში.
თუ ერთი დამალკვეთი კონტროლირებს ბევრ წრედს ან დამალკვეთები დარღვეულია. ეს შეიძლება გამორჩენილი იქნას ბუსის სექციონირებით.
თუმცა დაცვითი რელეები არის მარტივი, ერთი ბუსის სისტემა რთულია სამართლებრივი დაცვისთვის.
ქვესადგური შეიძლება გაყოფილი იყოს ორ ნაწილად, სრულად ან რეაქტორის შეერთებით, რათა შორტი ცირკუიტის დონე შემცირდეს.
რინგ სისტემებში დამალკვეთების სწორი გამოყენება შეიძლება ადგილობრივი ფაცილიტეტის მსგავს სერვისის შესაძლებლობას მისცეს.
ქვესადგურის მოქმედებისას მეხსიერება საჭიროა, პლანირებული (ან) ემერჯენციის შემთხვევაში.
ქვესადგურის მოქმედება მეხსიერების დროს დამოკიდებულია დაცვის პროვიზიებზე.
ქვესადგურის დიზაინი უნდა შეიძლოს ბაიის დამატება ახალი ფიდერებისთვის.
რადგან სისტემა გაუმჯობესდება, შეიძლება იყოს საჭირო ერთ ბუსის სისტემიდან დაბრუნება დაბრუნების ბუსის სისტემაში ან ქსელის სადგურის დახარჯვა დაბრუნების ბუსის სისტემაში.
სივრცე და გაფართოების ფაცილიტეტები ხელმისაწვდომი იქნება.
საიტის ხელმისაწვდომობა საჭიროა ქვესადგურის პლანირებისთვის. შეზღუდული ადგილების შემთხვევაში შეიძლება იყოს საჭირო ნაკლები ფლექსიბილურობის ქვესადგურის აშენება.
ნაკლები დამალკვეთებით და მარტივი სქემით ქვესადგური დაკარგავს ნაკლებ სივრცეს.
თუ ეკონომიკური შესაძლებლობები შესაძლებელია, შეიძლება შექმნა გაუმჯობესებული დამალკვეთის არანაირი ტექნოლოგიური მოთხოვნებისთვის.
ქვესადგურის დიზაინი და დამალკვეთის არანაირი უნდა ფრთხილად შეიქმნას მისამართზე IEEE 141 რათა დარწმუნდეს ელექტრო დისტრიბუციის სისტემის ეფექტურობა და უსაფრთხოება.
ტრანსფორმატორები,
დამალკვეთები და
სიჩქარის ცვლილები
უნდა იყოს შერჩეული გვერდით და ტვირთის მოთხოვნებით.
სივრცის მაქსიმალიზაციის, ტექნიკის შესარწმუნებლად და გაფართოების შესაძლებლობის გათვალისწინებით, პლანირება უნდა იყოს ზუსტი. ბუსბარები უნდა ეფექტურად დაუკავშირდეს ტექნიკას და წრეები უნდა გაუმჯობესოს ენერგიის გადართვა და დამყარება.
სწრაფი ხარვეზის გამოსავლენად და იზოლაციისთვის საჭიროა ძლიერი დაცვის და კონტროლის სისტემები. რეგულირების სტანდარტები და ეკოლოგიური საკითხები განაპირობებენ ქვესადგურის დიზაინს სიმართლის, დამყარების და ეკოლოგიური სტანდარტების დასარწმუნებლად.
შემდეგი ასპექტები უნდა ითვალისწინოს EHV დიზაინის და სიჩქარის კონფიგურაციის დროს:
უნდა იყოს დამყარებული, უსაფრთხო და უზრუნველყოს სერვისის უწყვეტობა.
ტიპიური ქვესადგურის ბუსბარების სქემები და დაცვა აღწერილია შემდეგში:
What is Electrical Busbar? Types, Advantages, Disadvantages &
Busbar Protection Schemes
სხვადასხვა ბუსბარის კონფიგურაციები უზრუნველყოფენ სხვადასხვა სარგებლობებს რედუნდანტობის, მუშაობის ფლექსიბილობის და ტექნიკის ხელმისაწვდომობის შესახებ.
ეფექტური ბუსბარის დიზაინი უზრუნველყოფს ენერგიის ეფექტურ გადართვას და ხელსაწყობს მომავალი გაფართოებისთვის.
სტრუქტურები საჭიროა ბუს ელექტროტექნიკური ტექნიკის დასამატებლად და ტრანსპორტის ხაზების კებლების დასასრულებლად.
სტრუქტურები შეიძლება იყოს სხვადასხვა მასალის გამო: სტალი, ქარხნული ხე, RCC ან PSC. მიხედვით მიწის ტიპს, საჭიროა ფუნდამენტი.
ქვესადგურები იყენებენ სტალის კონსტრუქციებს მათ სარგებლობების გამო.
ფაზის გამოცხლება,
დედამიწის გამოცხლება,
იზოლატორები,
შურის სიგრძე და
თვარის წონა
შედეგი კონსტრუქციის დიზაინზე.
გახტომა,
ფლანჯის გახტომა,
ვერტიკალური და ჰორიზონტალური ჭრილი და
ვების დახრილობა
უნდა გადარჩენოს სტალის თავდასხმები და სახის არასწორი ფუნქციონირება.
გრეიდის კარკასი უნდა იყოს პროექტის 1/10-დან 1/15-მდე. ჩვეულებრივ, ბინის დეფლექცია არ უნდა აღემატებოდეს პროექტის სიგრძის 1/250-ს.
კონსტრუქციის ბოლტები და მუცლები უნდა იყოს 16 მმ დიამეტრის, გარდა ნაკლებად ტვირთული სექციების, სადაც ისინი შეიძლება იყოს 12 მმ.
სვეტებისა და სახეების დიზაინის ტვირთი უნდა შედგეს:
კონდუქტორის ტენსია,
დედამიწის მართის ტენსია,
იზოლატორების და მასალების წონა და
ფრაქციული ტვირთი (დაახლოებით 350 კგ),
მუშა და ინსტრუმენტების წონა (200 კგ)
ქარის და დარტყმის ტვირთი
დროს თანამშრომლობის დროს.
არდებული ხაზის ჩატვირთვის პროექტი უნდა დასრულდეს ქვედა სადგურის კონსტრუქციებით. ის შეიძლება არის +15 გრადუსი ვერტიკალურად და +30 გრადუსი ჰორიზონტალურად.
სადგურის კონსტრუქციები შეიძლება იყოს დახატული ან სათბო გალვანიზებული.
გალვანიზებული სტალის კონსტრუქციების უზრუნველყოფა მინიმალური შენახვა მოითხოვს.
თუმცა, დახატული კონსტრუქციები უკეთესი კორზიონის მოწინააღმდეგობა ზოგიერთ ექსტრემალურად დაბინძურებულ ადგილებში უზრუნველყოფდა.
ჩვეულებრივ გამოყენებული ფაზის დისტანციები როგორც:
| 11 კვ | 1.3 მ |
| 33 კვ | 1.5 მ |
| 66 კვ | 2.0 დან 2.2 მ |
| 110 კვ | 2.4 დან 3 მ |
| 220 კვ | 4.5 მ |
| 400 კვ | 7.0 მ |
რათა შეეხებოდეს ქვესადგურის რამდენიმე კომპონენტს, შერეული სამაგრები არის წარმოებული სამაგრები, რომლებიც გამოიყენება ქვესადგურში ელექტროენერგიის გადაცემისთვის.
როდესაც შერეული სამაგრები სწორად დიზაინდება და ზომად გამოიყენება, ელექტროენერგიის დაკარგვა შემცირდება, ენერგიის განაწილება ხდება უფრო სტაბილური და ქვესადგურის მუშაობა უკეთესი ხდება.
ქვესადგურის ავტომატიზაცია უზრუნველყოფს ოპერაციის და ეფექტიურობის უკეთესი შესაძლებლობების კომბინირებით კონტროლის სისტემებით, ინტელექტუალური მოწყობილობებით და კომუნიკაციის ქსელებით.
რეალური დროის მონიტორინგი, დისტანციური კონტროლი, მონაცემთა ანალიზი და პროგნოზირება აუცილებს დამუშავების დროს და უზრუნველყოფს უფრო ნადежს ავტომატიზაციით.
SCADA სისტემების მსგავსი დამატებითი კონტროლის სისტემები უზრუნველყოფს ქვესადგურის ავტომატიზაციას, მონაცემთა შეკრებას და დისტანციურ კონტროლს.
ქვესადგურის ავტომატიზაცია გამოიყენებს SCADA სისტემებს ცენტრალიზებული კონტროლის და მონიტორინგისთვის.
SCADA სისტემები შეგროვებს ქვესადგურის მონაცემებს ელექტროენერგიის გადაცემის გაუმჯობესების, გადაწყვეტილების და ხარვეზების სწრაფი გადაჭრისთვის.
ქსელის დიზაინის არქიტექტურა მოითხოვს დამგავიანებელი კომუნიკაციის პროტოკოლებს, როგორიცაა IEE-Business 61850, DNP3 ან Modbus შესაძლებლობების, მონაცემთა ინტეგრირების და ციბერუსამართავობისთვის.
დეკლარაცია: პირველწყაროს პატივისცემა, კარგი სტატიები ღირს გაზიარების, თუ არსებობს შეფერხება, დაუკავშირდით წაშლისთვის.
