Was ist eine Box-Type-Unterstation und ihre Funktion

Das Kastenumspannwerk, auch bekannt als Fertigteilumspannwerk oder Kastentransformator, ist ein kompletter Satz von Stromversorgungsanlagen, die in einem geschlossenen Kasten installiert sind. Sie verfügt über leistungsstarke Funktionen und eine große Typenvielfalt. Sie ist leicht zu installieren und zu versetzen. Er kann in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden. Er hat eine stabile Leistung und kann eine stabile Stromversorgung gewährleisten. Wenn Sie mehr wissen wollen, schauen Sie bitte hier.

Was ist eine Box-Type Substation?

Kastenförmige Unterstationauch bekannt als vorgefertigte Umspannstation oder kombinierte Umspannstation, ist eine kleine Umspannstation, die Hochspannungsschaltanlagen, Verteilungstransformatoren, Niederspannungs-Verteilungsanlagen usw. in einem geschlossenen Metallkasten zusammenfasst. Sie zeichnet sich durch hohe Integration, geringen Platzbedarf und schnelle Installation aus. Sie findet breite Anwendung bei der Umwandlung des städtischen Stromnetzes, beim Bau neuer ländlicher Gebäude, bei der vorübergehenden Stromversorgung von Bauvorhaben, in Industrieparks und anderen Bereichen. Sie ist eine qualitativ hochwertige Alternative zu den traditionellen zivilen Umspannwerken.

Aus baulicher Sicht besteht ein Kastenumspannwerk in der Regel aus einem Hochspannungsraum, einem Transformatorraum und einem Niederspannungsraum. Der gesamte Kasten ist korrosionsbeständig, staubdicht, regenfest, diebstahlsicher und kann sich an eine Vielzahl komplexer Umgebungen anpassen. Mit der Entwicklung der Smart-Grid-Technologie haben moderne Umspannwerke in Kastenbauweise schrittweise die Fernüberwachung und automatische Steuerung realisiert und sind zu einem wichtigen Dreh- und Angelpunkt für die intelligente Modernisierung der Verteilungsnetze geworden.

Hauptfunktionen von Unterstationen in Kastenbauweise

Die Hauptfunktion eines Kastenumspannwerks besteht darin, die Hochspannung des übergeordneten Stromnetzes über einen Transformator zu reduzieren, um eine für den privaten oder industriellen Strombedarf geeignete Niederspannungsversorgung bereitzustellen. Gleichzeitig übernimmt es auch die Funktionen der Energieverteilung, Steuerung, Messung, Schutz usw.

Abwärtsregler und Stromversorgung: 10kV oder 35kV Hochspannungsstrom wird durch einen Transformator in 0,4kV Niederspannung umgewandelt;

Stromverteilung: Mehrere Niederspannungs-Schaltabzweige sind intern so konfiguriert, dass sie die Verteilung der Energie in der Nähe erleichtern;

Leistungsschutz: mit Schutzschaltern, Blitzableitern, Sicherungen und anderen Schutzvorrichtungen ausgestattet sein, um Kurzschlüsse, Überlastungen und andere Fehler zu verhindern;

Leistungsmessung: integriertes Zählermodul, das den Stromverbrauch des Nutzers genau erfasst;

Kommunikationsfunktion: Einige High-End-Modelle unterstützen Fernüberwachung und intelligente Bedienung und Wartung.

Hauptbestandteile einer Kastenumspannstation

Kastenförmige Umspannwerke bestehen in der Regel aus den folgenden drei Modulen:

Hochspannungsraum (Eingangseinheit): Installation von Hochspannungs-Eingangsgeräten wie Lastschalter, Blitzableiter, Spannungswandler, Sicherungen

Transformatorenraum: Konfiguration von Öltransformatoren oder Trockentransformatoren für die Spannungsumwandlung

Niederspannungsraum (abgehende Einheit): Leistungsschalter, Stromzähler, Schutzrelais und Kabelabgänge, usw.

Die Box selbst ist aus korrosions- und witterungsbeständigem Stahlblech gefertigt und verfügt über Belüftungs-, Beleuchtungs- und Temperaturregelungssysteme im Inneren. Einige Modelle sind außerdem mit SPS-Modulen oder intelligenten Gateways für die Fernsteuerung ausgestattet.

Technische Daten der Kastenumspannwerke

Die technischen Parameter gängiger Kastenumspannwerke lauten wie folgt

Nennspannung: 6kV / 10kV / 35kV

Nennkapazität: 100kVA ~ 2500kVA

Häufigkeit: 50Hz (anpassbar auf 60Hz)

Typ des Transformators: in Öl getaucht, trocken

Kurzzeit-Stromfestigkeit: 20kA/1s auf der Hochspannungsseite, 30kA/1s auf der Niederspannungsseite

Schutzniveau: IP33 ~ IP54 (optional je nach Umweltanforderungen)

Grenzwert für den Temperaturanstieg: die die nationale Norm GB/T 17467 nicht überschreiten

Höhe der Isolationswiderstandsspannung: in Übereinstimmung mit IEC-Normen

Anwendungsbereiche von Kastenumspannwerken (Anwendungen)

Unterstationen in Kastenbauweise eignen sich für eine breite Palette von Anwendungen:

Städtische Wohn- und Geschäftskomplexe: für die kommunale Stromverteilung und die Stromversorgung von Bürogebäuden verwendet;

Industrieparks und Fabriken: kann den Strombedarf von schweren Geräten, Maschinen und Präzisionsinstrumenten decken;

Schienenverkehr und Flughäfen: eine sichere und stabile Stromversorgung für Plattformen, Terminals usw. zu gewährleisten;

Neue Energieprojekte: Booster-Stationen in Kastenbauweise werden häufig in Windkraft- und Photovoltaik-Kraftwerken eingesetzt;

Vorübergehende Baustellen: wie z. B. U-Bahn-Bau, Brückenprojekte usw. für eine schnelle Energieversorgung;

Ausbau des ländlichen Stromnetzes: für Projekte zur integrierten Umstellung der städtischen und ländlichen Stromversorgung verwendet werden.

Arten von Unterstationen in Kastenbauweise

Umspannwerk im europäischen Stil

Amerikanischer Umspannwerk

Vormontierte Umspannwerke

Anwendbare Spannungsebene der Kastenumspannwerke (Spannungsbereich)

Übliche Spannungspegel sind:

6kV: für industrielle Stromnetze in einigen kleinen und mittleren Städten verwendet;

10 kV: Standardverteilungsspannung in den meisten Städten des Landes;

20kV/35kV: geeignet für Schwerlastgeräte oder neue Energiekraftwerke.

Die Nennspannung des Umspannwerks muss an das Stromnetz angeschlossen werden, was in der Regel vom Energieversorgungsunternehmen geplant und umgesetzt wird. 10-kV-Kastenumspannwerke sind die gängigste Konfiguration.

Vergleich der Vorteile von Kastenumspannwerken und traditionellen Umspannwerken

Tragfähigkeit einer Kastenstation

Die Tragfähigkeit von Kastenumspannwerken verschiedener Modelle ist unterschiedlich. Die üblichen Kapazitätsbereiche sind wie folgt:

100kVA~500kVA: geeignet für leicht belastete Orte wie Wohngebiete und Geschäfte;

630kVA~1250kVA: geeignet für kleine und mittlere Industrieanlagen;

1600kVA~2500kVA und darüber: erfüllt die Anforderungen von Industrie- und Rechenzentren mit hoher Belastung.

Bei der tatsächlichen Auswahl müssen Lastspitzen, Spannungsabfallgrenze, Kabelentfernung und Systemausbaureserve berücksichtigt werden.

Ist die Kastenstation für den Einsatz im Freien und unter extremen klimatischen Bedingungen geeignet?

Die Antwort lautet: Ja. Moderne Umspannwerke in Kastenbauweise verfügen in der Regel über die folgenden Schutzfunktionen:

Wasserdicht und feuchtigkeitsbeständig: IP54 oder höher, geeignet für regnerisches und verschneites Wetter;

Beständigkeit gegen Salzsprühnebelkorrosion: für Küstenregionen geeignet;

Staubdicht und insektenfest: die Schachtel hat eine dicht schließende Struktur;

Hohe Temperatur-, Sonnen- und Tieftemperaturbeständigkeit: kann in einer Umgebung von -40℃～+50℃ arbeiten;

Seismische Auslegung: im Einklang mit den seismischen Spezifikationen GB/T 13539.

Daher kann es auch in besonderen Umgebungen wie Wüsten, gefrorenen Böden und Bergregionen stabil arbeiten.

Lebensdauer und Wartungszyklus von Schaltanlagen in Kastenbauweise

Die durchschnittliche Lebensdauer von Umspannwerken in Kastenbauweise beträgt 20 bis 30 Jahre, was vom Material des Kastens, der Marke der elektrischen Komponenten und der Einsatzumgebung abhängt. Der regelmäßige Wartungszyklus ist wie folgt:

Tägliche Inspektion: einmal im Monat Erdung, Öltemperatur, Spannungsschwankungen usw. prüfen;

Jährliche Wartung: einschließlich der Isolationsprüfung von Hoch- und Niederspannungsgeräten und der Überprüfung des Anzugs von Schrauben;

5-Jahres-Überholungszyklus: bei Bedarf Schütze und veraltete Kabel ersetzen;

Intelligente Umspannwerke können aus der Ferne vor Fehlern warnen und so die Kosten für den manuellen Betrieb und die Wartung erheblich senken.

Vergleichstabelle von Kastenumspannwerken und anderen Umspannwerken

Installationsleitfaden für Kastenumspannwerke

Der Installationsprozess einer Kastenstation ist einfach und effizient und umfasst in der Regel Folgendes:

Vorbereitung des Standorts: Nivellierung des Fundaments und Gießen der vorgefertigten Fundamentplatte;

Heben der Ausrüstung: Anheben der gesamten Ausrüstung mit einem Kran;

Aufbau der Verkabelung: Anschluss von Hoch- und Niederspannungskabeln;

Erdung und Blitzschutz: Einrichtung eines Erdungsnetzes;

Elektrische Inbetriebnahme: Prüfung der elektrischen Funktionen und Sicherheitsmaßnahmen;

Leistungsabgabe: formale Inbetriebnahme nach Abnahme durch das Amt für Energieversorgung.

Der gesamte Prozess kann innerhalb von höchstens 7 Tagen abgeschlossen werden, was die Bauzeit erheblich verkürzt.

Wartungstipps für Kastenumspannwerke

Bei der Instandhaltung von Schaltanlagen in Kastenbauweise müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden:

Inspektion von Transformatoren: Öltransformatoren müssen den Ölstand und die Ölqualität erkennen;

Inspektion der Schaltanlage: Beachten Sie die Aktionsempfindlichkeit und den Kontaktwiderstand;

Reinigung der Isolierung: regelmäßig Staub wischen, um einen Ausfall der Isolierung zu verhindern;

Prüfung des Belüftungssystems: den Betriebszustand von Gebläsen und elektrischen Heizgeräten überprüfen;

Fernüberwachung und -wartung: Alarmaufzeichnungen überprüfen und Parameter optimieren.

Mit der fachgerechten Wartung können externe Unternehmen für den Betrieb und die Wartung von Umspannwerken oder Anlagenhersteller betraut werden.

Schlussfolgerung

Als effiziente Lösung für moderne Stromversorgungssysteme werden Umspannwerke in städtischen Wohngebieten, Industriebetrieben, Kraftwerken für neue Energien und anderen Bereichen aufgrund ihrer geringen Größe, schnellen Bauweise, hohen Integrationsfähigkeit und breiten Einsatzmöglichkeiten häufig eingesetzt. Sie verbessern nicht nur die Effizienz des Stromnetzbetriebs, sondern bilden auch eine solide Grundlage für die Entwicklung intelligenter Netze und dezentraler Energieversorgung. Unter den Aspekten der technischen Zuverlässigkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Nachhaltigkeit sind Umspannwerke in Kastenbauweise die bevorzugte Wahl für künftige Stromverteilungssysteme.

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