Como um conjunto compacto e completo de equipamentos de distribuição de energia, as subestações pré-fabricadas-do tipo caixa são amplamente utilizadas em áreas residenciais, parques industriais, novas usinas de energia e outros cenários com as vantagens de tamanho pequeno, instalação conveniente e operação confiável. Eles são o equipamento principal do link de transmissão de energia. O layout científico de sua estrutura interna e o trabalho colaborativo de vários componentes determinam diretamente a eficiência e estabilidade da recepção, conversão e distribuição de energia elétrica.
1. Estrutura principal: três partições funcionais independentes
A principal vantagem das subestações pré-fabricadas-do tipo caixa decorre do projeto científico de zoneamento funcional. A estrutura padrão é dividida principalmente em três áreas independentes. Cada área é conectada por linhas padronizadas para formar um todo orgânico. Ao mesmo tempo, está equipado com dispositivos de proteção e monitoramento perfeitos para garantir uma operação segura. As partições específicas são as seguintes:
-Câmara de-alta tensão:a principal área de fronteira de acesso à energia elétrica, responsável pela recepção e proteção preliminar de energia elétrica de alta-tensão.
-Sala do transformador:o núcleo de conversão de energia de todo o equipamento para completar a conversão de energia elétrica de alta-tensão em energia elétrica de-baixa tensão.
-Câmara de baixa-tensão:hub de distribuição de energia elétrica, responsável pela medição, compensação e distribuição precisa de energia elétrica de baixa-tensão.
2. Composição do equipamento e funções principais
(1)Câmara de-alta tensão: a "barreira receptora e protetora" de energia elétrica de alta-tensão
A câmara de alta-tensão é o elo principal do equipamento de acesso à energia de alta-tensão. Os equipamentos e funções principais internos são os seguintes:
-Interruptor de carga de alta tensão:responsável pelo controle liga/desliga do circuito sob condições normais de operação para garantir a partida e a parada normais do circuito.
-Fusível de alta-tensão:o componente principal da proteção contra falhas, que se funde rapidamente quando ocorre um curto-circuito ou sobrecarga, corta a corrente de falha e protege a segurança dos equipamentos subsequentes.
-Pára-raios:resistir à sobretensão de raios e à sobretensão operacional para evitar danos aos equipamentos do lado de alta-tensão devido a choques de tensão.
-Cabeça do cabo de alta-tensão:realize a conexão confiável entre o cabo de alta-tensão e o equipamento para garantir a transmissão estável de energia elétrica.
(2)Sala de transformadores: o "centro central" da conversão de energia elétrica
A sala dos transformadores e a sala de alta tensão são separadas por divisórias à prova de fogo. O equipamento principal é um transformador de distribuição, que é um local fundamental para a conversão de energia elétrica. As informações específicas são as seguintes:
-Classificação do equipamento principal:De acordo com o cenário de aplicação, ele é dividido em transformadores-imersos em óleo e transformadores a seco. O tipo-imerso em óleo usa óleo de transformador como meio de isolamento e resfriamento, que é adequado para uso externo; o tipo seco utiliza ar como meio isolante, que tem as vantagens de prevenção contra incêndio e à prova de explosão-, e é adequado para áreas densamente povoadas, como hospitais e shopping centers.
-Dispositivo de monitoramento chave:equipado com um sistema de monitoramento de temperatura de alta-precisão (sistema de monitoramento de temperatura), que rastreia a temperatura operacional em tempo real e inicia automaticamente o ventilador de resfriamento ou emite um aviso antecipado quando a temperatura excede o padrão.
-Princípio de funcionamento:Com base na lei da indução eletromagnética, por meio de diferentes relações de espiras de enrolamentos de alta e baixa tensão, a energia elétrica de alta-tensão de 10kV ou 35kV é convertida em energia elétrica de baixa-tensão de 0,4kV, e as etapas de conversão do núcleo são concluídas.
(3)Câmara de-baixa tensão: o "centro de distribuição e medição" de energia elétrica de baixa-tensão
A energia elétrica de baixa-tensão convertida pelo transformador é entregue à câmara de baixa-tensão, onde vários equipamentos são integrados para realizar diversas tarefas de medição, compensação e distribuição, como segue:
-Controlador de compensação de potência reativa (controlador de compensação de potência reativa):De acordo com as mudanças no fator de potência da rede elétrica, o banco de capacitores é comutado automaticamente e o fator de potência é ajustado para mais de 0,9 para reduzir a perda de potência reativa e melhorar a eficiência energética.
-Chave principal-de baixa tensão e chave shunt:A chave principal controla a ativação e desativação do circuito geral no lado de baixa-tensão, e a chave shunt distribui com precisão a energia elétrica para diferentes circuitos, como eletricidade residencial e energia industrial, ao mesmo tempo em que realiza proteção contra sobrecarga e curto-circuito.
-Medidor de energia elétrica:registrar com precisão o consumo total de eletricidade para fornecer suporte de dados confiável para a liquidação de contas de eletricidade.
3. Lógica de trabalho colaborativo: circuito fechado de todo o processo de processamento de energia elétrica
As três áreas principais da subestação do tipo caixa-pré-fabricada são estreitamente coordenadas logicamente para formar um circuito fechado de todo o processo de processamento de energia elétrica de "recebimento-conversão-distribuição". O mecanismo de coordenação específico é o seguinte:
-Estágio de recebimento:A energia elétrica de alta-tensão é conectada à câmara de alta-tensão por meio do cabo de alta-tensão e, após ser processada pelo interruptor de carga de alta-tensão, pára-raios e outros equipamentos, ela é transportada de forma estável para a câmara do transformador.
-Estágio de conversão:O transformador de distribuição na sala de transformadores converte energia elétrica de alta-tensão em energia elétrica de baixa-tensão, e o sistema de monitoramento de temperatura garante a estabilidade do processo de conversão em tempo real.
-Estágio de distribuição:A energia elétrica de baixa-tensão entra na câmara de baixa-tensão e, após ser otimizada pelo controlador de compensação de potência reativa, é distribuída com precisão da chave shunt para cada circuito de energia, e o medidor de energia registra a quantidade de forma síncrona.
Além disso, o módulo de monitoramento inteligente (módulo de monitoramento inteligente) integrado em equipamentos modernos pode coletar tensão, corrente, temperatura e outros dados em tempo real, realizar operação e manutenção remotas e alerta precoce de falhas e melhorar ainda mais a confiabilidade do trabalho colaborativo.
