Dizaynê ya Elektrikî Stasyonê: Pêşketina
Binyayên elektrîkê parçeyên esasî yên taybetmendiyên şebekê da, wek navberên ji bo derxistin û vêşandin rêzgirtina elektrik. Ev ên binyayên tenê hewceyên plankirina, çêkirina û amala tevahî bibin da ku bişeyên pêşkeft û efektîve reza rêzgirtina elektrikê hesab bikin.
Di vê post de, piştgirîya taybetmendiyên çêkirina binyayên elektrîkê bibin, an jî komponentan, pirsgirêkan ve biçûyê û amûrên taybetmendiyê.
Kriteriyên Plankirina Binyayên Elektrîkê
Sertarîna xebiti di binyayên nû de negihîne 80% ya kapasîteya rupturing a circuit breaker.
20% buffer dijî ye ku seretarîna short circuit dide heye di dema pêşketinê de.
Dêrgaya breaking current û generating current, her du yê fault clearing time capabilities of switch gear di deher voltage levels de, hesab bike:
| Dema xalatê bikiyê | Sathê bendare | Demê karkeşan | Jermê vekilindan | Jermê qebûlkirin |
| 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 |
Kapasîteya her subestaşîn yekê li sathên bixweber û nisandan divê genelîn ji hejmarê bikaranîn.
| Sub-Station | Satriya Daraşkîn |
| 765 KV | 2500 MVA |
| 400 KV | 1000 MVA |
| 220 KV | 320 MVA |
| 110 KV | 150 MVA |
Mezinê û ji bilanên transformatorên (ICTs) hewceyên têkilî bêtir bikin di navbera ku çûka her bir piramenda neqeybandin nayê bikatibeşîne ser piramendên din ya ICTs an sistema serast.
Breaker yek e ku neqeybandin nayê bikatibeşîne piştî çûka her bir piramenda neqeybandin ji bo sistema 220 KV zêde yên 4, ji bo sistema 400 KV du, û ji bo sistema 765 KV yek.
Bixweyên Sisteman Piramend
| 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 | ||
Navnklaving
Bewirî: Bewirî ya sisteman de demên xweyê ji hêla pêkdaşkirina naverok yên dest pêk hatine. Baranên bus, biskîrên sîs, transformatoran, isolatoran û cihazên regulekirin rewşên bewirîya substation.
Rêjeya çûnek: Ev ênê navnîşa çûneka salan.
Demê çûnek: Demê çûnek derbarayê dema dixwazdanan bikaranîna komponentek çûnek an digirek sercesteriyan herîn.
Demê biguheztina: Dem ji dawiyê çûnek derbasdarana sercesteriya bikarhêner bi guheztina operasyon.
Şema biguheztin: Ji bo biguheztina baranên bus û cihazên din, maliyet, hilber û bewirîya sisteman têne di hesabê de.
Berîna phase-to-ground: Berîna phase-to-ground a substation…
Dewra navend û struktur.
Dewra cihazên jîyan û struktur û
Dewra navend û zemin.
Berîna phase-to-phase: Berîna phase-to-phase a substation…
Dewra navendên jîyan.
Dewra navendên jîyan û cihaz û
Dewra navendên jîyan di circuit breaker, isolator, ve…
Berîna zemin: Ev ênê berîna ekîn di hewlê ku adam dikare wek hejmar bike derbarayê dewra navendên jîyan û zemin.
Berîna qism: Ev ênê berîna ekîn di hewlê ku adam dikare wek hejmar bike derbarayê navendên jîyan. Ji bo hesabkirina berîna qism, balandîya kes û berîna phase-to-ground bikar bînin.
Bexsalîna Bistî: Ev da bexsalîna serbar û bexsalîna herêmê pêdivî ye.
Cihanîna Elektrikî ya Stasyonê: Tirîşên şarîk û parçeyên metalkî cihanîna elektrikî çêdind. Stasyonan EHV (ji 400 KV ve yê bêr) cihanîna elektrikîyan hene ku ji rengê tirîşê şarîk/metalkî û objektiya an zemaya nêzîk dibe destûr dike.
Gel
Hilberên navkirina,
Feederên sub-navkirina,
Circuitên jînereyî, û
Transformerên bigihand û biqetandin
bi stasyonan û stasyonên hilkerên derketin.
Stasyonan ji 66 derceyên voltê derceyên 40 KV EHV tê nehm. Ji 500KV ve yê bêr, wan UHV in.
Pirsîzek û rêzikên dizayînê ya stasyonan EHV teyben, lê hundere yên din ên ji bo rasteyên deherîn derceyên voltê demirbûn. Ji 220 KV ve yê biçûm, tepûba hilkeran dibe nezîk bikin, lê ji 345 KV ve yê bêr, wan pêwist in.
Kriteriyên Dizayînê û Agahdarîya Stasyonê
Tiştên dizayînê ya stasyonê ji bo agahdarîya van dikarin hatine nîşan kirin.
Agahdarîya Rêbendana Baranî
Agahdarîya Serderka Qeseyî
Agahdarîya Istablîteya Têkiliyê
Agahdarîya Vêjeza Têkilî
Agahdarîya Rêbendana Baranî
Stasyonê bi kesandina guharî baranîya ser sisteman xwe berdest kirin.
Bi agahdarîya rêbendana baranî tiştên karaşînê ya stasyonê nû (yane) stasyonê hilkeran hatine nîşan kirin ji bo dema ku hêla li girîng û ji bo dema ku hêla li derê bikin.
Pas ewrazê piragahdarîya rêbendana baranî, reytîn û reytînê ya emergencîya pergalan hatine hesap kirin.
Agahdarîya Serderka Qeseyî
Lêkolîna dîmendarên daqîq, pîçanên substation hewceyên dema kuşteyên girîng hene.
Ew dibe ku ew bixweber bi serdane û serbiseyên mekanîkî yên kuşteyên qurt nekin bê veqeyekî çêbikin.
Bi sedexbazîya guhertina vegerandinên breaker, zorînî yên post insulator, û mînaka wekî yên protective relays ku wergerandînên serîlêdan dikin.
Dema kuşteyên serîlêdan ên serdane û nîqa kirîn a destnîşan û şêweyên system ên taybetîn bigihin.
Stability Studies Transient
Girîngkirina mekanîkî ya generator normal di navbera verûgirina elektrîkî û hilazana generator de ye.
Generatoran ya system bi 50 Hz reyebend ji ber ku ev dibînin. Her çavdarînînî di ronînê mekanîkî an elektrîkî de yekemîn reyê generator ji 50Hz ve derket û li ser birêmên nû yekemîn reyê bikarre.
Çavdarînînî ekstrêmî ya her çavdarînînî kuşteyek e. Kuşteyên near î generator terminal voltage dikin û makînê çêbikin.
Pas serfirazkirina xeta, device energy extra bike power system bi sedexbazîya guherandina avasteya xweyî.
Ji ber ku electrical links zorîn in, makîn decelerates fast û stabîl bike. Tiesên zêdebikin machine instability bike.
Factores affecting stability include:
Fault severity,
Fault clearance speed,
Links between machine and system following fault resolution.
Substation transient stability depends on
Line and bus protection relaying type and speed,
Breaker interrupting time, and
Bus configuration once the fault is cleared.
The last point affects bus arrangement.
Only one line will be affected if a fault gets resolved during primary relaying.
A blocked breaker may cause multiple lines to be lost during breaker failure relaying, weakening the system tie.
Transient Overvoltage Studies
Transient overvoltage can result from lightning or circuit switching.
Transient Network Analyzer (TNA) studies are the most accurate way to determine switching over voltage.
Substation Arrangement Layout
The substation arrangement is determined by physical and electrical considerations, including the following:
Systems Security
Operations Flexibility
Easy Protection Arrangements
Limiting Short Circuit Levels
Maintenance Facilities
Easy Extension
Site Factors
Economy
Systems Security
Ideal sub-stations include separate breakers for each circuit and allow for replacement of bus-bars or breakers during maintenance or faults.
System security can be determined by allowing 100% dependence on substation integrity or allowing a percentage of downtime due to periodic faults (or) maintenance.
Although a double bus-bar system with the double breaker design is perfect, it is an expensive substation.
Pêşkçûnîya Pêşketina
Kontrolkirina bixtirina MVA & MVAR dibeş de dest pê kanalên têkiliyê ya herêmek ji bo efektivîta bixtirina jeneratora.
Kanalên bixtirin dibeş hate gurpayin bi tenê kontrola bistîna di şertên normal û acil de.
Rêza Pêşgotina Sade
Eger yek kesandar kanalê kontrol bike ku çend kanal an hêsan dikare. Ev dibeş hatine peyak kirin bi rêzayê ya bus sectionalism.
Ji bilindê eger pêşgotina relaying sade be, sistema yek bus li ser pêşgotina nahaqî tevahî ye.
Derbaranîna Dargeheyên Kesandariya Kûrt
Dabeşeya kesandar dibeş hate berdibandin bi du bah û ya wê bi rêzayê ya reaktor, bi tenê derbaranîna dargeheyên kesandariya kûrt.
Karberdanan rastînî ya kesandaran da bi rêzayê ya ring dibeş hatine wekhevîna.
Facilitiyên Pêşkarî
Pêşkarî dibeş benîn di demê xebitandina dabeşeyê de, ya plane (veya) acil.
Performansa dabeşeyê di demê pêşkarî de bi tenê rêzayê ya pêşgotina.
Zêdetina Sade
Sazkirina dabeşeyê dibeş hate girîng kirin ji bo zêdetina bay û kanalên nû.
Paşê yên systema pirserî, dibeş hatine biguherîne ji rêzayê ya yek bus bêt guhertina rêzayê ya du bus an guhertina mesh station bi rêzayê ya du bus.
Wêje û facilitiyên zêdetina dibeş hatine.
Taybetmendiyên Cih
Besdarî cih dibeş hatine ji bo plankirina dabeşeyê. Binyanîna dabeşeyê bi tevahî tevahî tevahî dibeş benîn di cihanên darî de.
Dabeşeyê bi kesandarên kam û schemayê sade zêdejiya kam dibeş hatine.
Ekonomi
Eger ekonomiya were posibil, dibeş hatine çêkirina rêzayê ya çêkirina teknolojî bêt guhertina.
Sazkirina Dabeşeyê û Rêzayêya Çêkirina
Sazkirina dabeşeyê û rêzayêya çêkirina dibeş hatine çêkirin bi tenê IEEE 141 ji bo ênikam û ewlehiya sistema daxwazê elektrik.
Transformers,
Kesandaran, û
Switches
divê bi baxışîn çalak û tiştên barkirinê hilbijêrin.
Bi baxışîn rakirina wanê, hêlberdina pêşkeftin, û vegera destkirina rûniya divê derhatî plan bikin. Busbars divê xebitandin da ku taybetmend li ser pirantiya jêrbe, û sîstemên da ku nivîsandin da ku barkirina dem û parastina herî saz bikin.
Bi baxışîn çêtir deteksiyon û izolasyonê, sîstemên parastina û kontrola gav û guhurtin divê hene. Standartên reyî û pirsgirêzkariya çevreserî yên derguhendina navçeyan dike da ku sigûrî, tevga, û îmankarîya çevreserî digire.
Divê çend asteng hatine di dema xerîdarê ya EHV û rêbazên guhurda:
Divê bi sigûrî, amna, û amadeyî be li ser xizmet bikin.
Rêbazên busbar û parastina navçeyan bi rêza anîn diha:
Çi ye Electrical Busbar? Tîpan, Pelan, û Rewşên Nâyî &
Rêbazên Parastina Busbar
Rêbazên busbar yên din bi rêza pelan anîn di terma redûndans, tevlîkê operasyon, û girîngkirina bêrpa.
Rêbazên busbar yên efektîv ênîn da ku barkirina dem efektîve bikin û destkirina rûniya werbigere.
Strukturan Switchyard
Strukturan hewce ne da ku bus pirantiya electrik û kablên rêzikê barkirin.
Strukturan dikarin ji fers, dar, RCC, an PSC in. Li gorî tirikê, fondayshinan hewce ne.
Navçeyan ji fersên fabrikirinên fersên taybetmendîyan bikin.
Phase clearance,
Ground clearance,
Insulators,
Bus length, and
Equipment weight
effect structural design.
Bending,
Flange buckling,
Vertical and horizontal shear, and
Web crippling
must prevent steel beam and girder failure.
Lattice box girders should be 1/10 to 1/15 of the span & square. Usually, beam defluxion cannot exceed 1/250 of span length.
Structure bolts and nuts must be 16 mm in diameter, except in light-loaded sections where they can be 12 mm.
The design load for columns and girders should comprise
Conductor tension,
Earth wire tension,
Insulator and hardware weight, and
Fraction load (about 350 kg),
Worker and tool weight (200 kg)
Wind and impact loads
during equipment operation.
The overhead line download span must be terminated by the substation gantry structures. it can go up to +15 degrees vertically and +30 degrees horizontally.
The yard structures can be painted or hot dip galvanized.
Structures made with galvanized steel require minimal upkeep.
However, painted structures provided better corrosion resistance in some extremely contaminated areas.
Normally employed phase spacings as:
Faza derîv,
Derîv ser zevî,
Îzolekan,
Derdora bus, û
Qalîb pirzhera pîçeyan
derîvên fêrzanekarî.
Bendîne,
Flanje bendîne,
Berdestîna sereke û herûn, û
Cripkirina webi
divê bendîna û girderê çelik bêdard bibe.
Girdra lattîs dewan dikarin 1/10 derava 1/15 deravê span û kareyê bimînin. Herdu, bendîna defluxion nayê bigihîje 1/250 deravê span.
Bolt û nutên struktûr divê 16 mm bi diametreyê bimînin, bas eger di parçeyên kêşan de ne, wan dikarin 12 mm bimînin.
Zanyarê çavkaniya şînan û girdran dibe
Tension êndîyan,
Tension êndîya erda,
Qalîb îzolan û hardwiran, û
Barî teker (rastî 350 kg),
Qalîb karker û amûr (200 kg)
Barî berde û pêşkaşî
ji bo operasyonê pîçeyan.
Spana dakilîsa rêjeya ser demî dibe derbarê gantry struktûrên stasyonê. ew berdestîna dikare heta +15 derece ser rast û heta +30 derece ser herûn.
Struktûrên daristan dikarin vêne û ya hot dip galvanized bikin.
Struktûrên bi çelikan galvanized dibêjin destûrê kam.
Lê, struktûrên vêne yê bibin destûrê gerînî yên koroziyonî di qadaqên çend ku terîf kirin de.
Derîvên faza derbarê bikin
| 11 KV | 1.3 m |
| 33 KV | 1.5 m |
| 66 KV | 2.0 derê 2.2 m |
| 110 KV | 2.4 derê 3 m |
| 220 KV | 4.5 m |
| 400 KV | 7.0 m |
Dizaynê Busbar
Bi kema ku hewcekirin serkeftina girîngên çend an jêrîn û daxistinên ku destistîna bin evîn, busbaran barên kirazger ên ku bi reyê ji bo derketina nîrgirîyê elektrîkî di destistînan de bikar an.
Xezandina nîrgirîyê elektrîkî diket, daşkirina nîrgirîyê hat îroz dibikin, û performansa destistîna diket herî baş dibe dema ku busbaran bi rastî dizayn bikin û mezin bikin.
Destistîn – Sisteman Kontrol
Otomatîzasyonê destistînê operasyona û efektivîta herî baş dide bi yekbûyî sisteman kontrol, cihazên zihankir, & şebexanên agahdar.
Bibarkirina dema heyî, kontrola derve, analîza daneyan, & bîraşîya pêwista tevaniyêyan û xezandina dema çalak bikin bi otomatîzasyon.
Sisteman kontrolê pirrûn, wê SCADA, otomatîzasyonê destistîn, têkiliyê daneyan, & kontrola derve bibine.
Otomatîzasyonê destistînê bi karînîna sistemên SCADA ji bo kontrola navendî û bibarkirina navendî.
Sistemên SCADA daneyan destistîna têkiliyên bi rêjiyê ji bo derketina nîrgirîyê, girtina vêran, û xelasa sereka.
Dizaynê Destistîn – Protokolên Agahdariyê
Jiştîna cihanê ya navçeyekê bihêvişîn ji bo komunikasyon protokollarên daqla bikar bînin wekî IEC 61850, DNP3, an Modbus ji bo operasyonî, integritiyê daneyan, & tîgahîya siber.
Danasîn: Bijarkirina lêgerî, nivîsên bêhatî ebêt yê gihîstin, ger işkirin danayê pêdivî saz edit.
