Projektübersicht
Projekttyp: Dedizierte primäre elektrische Umspannstation für Ultra-Schnellladestation für Elektrofahrzeuge
Inbetriebnahmedatum: Oktober 2024
Standort: Autobahnraststätte M1, Leicestershire, Vereinigtes Königreich
Kunde: Nationaler EV-Ladenetzbetreiber
Anwendung: Primäre Stromversorgung und Transformation für eine 12-Schacht-Ultra-Schnellladestation für Elektrofahrzeuge (bis zu 350 kW pro Ladegerät) und zugehörige Serviceeinrichtungen.
Technische Lösung
TSTYNICE hat ein komplettes 20/22 kV bis 0,4 kV-Kompakt-Umspannwerk für den Außenbereich mit einer Gesamtkapazität von 2000 kVA entworfen, geliefert und in Betrieb genommen, das auf einem leistungsstarken 1600-kVA-Trockentransformator als Kernkomponente basiert.
Vollständige Umspannwerkskonfiguration
1. Primärer Eingangsabschnitt (20/22 kV)
Eingangsspannung: 20 kV / 22 kV nominal, 3-phasig, 50 Hz
Eingehendes Kabel: 10-kV-Klasse, 240 mm² Kupfer, XLPE/SWA/PVC (vom Kunden bereitgestellt, Schnittstelle ausgelegt für)
Primäre Schaltanlage: SF6-isolierte Ringhaupteinheit (RMU)
2 x eingehende Panels (1 aktiv, 1 zukünftiges Ersatzpanel)
1 x Transformator-Einspeisefeld
1 x Ersatz-Feeder-Panel
Fehler- und Lasttrennschalter mit Erdung
Integrierte Schutz-Stromwandler und Spannungswandler
2. Abschnitt zur Kerntransformation
Haupttransformator: 1600 kVA Trockentyp, Gießharz
Modell: SCR-1600/20-0.4-UK
Nennspannung: 20/22 kV ± 2x2,5 % / 400-230 V
Vektorgruppe: Dyn11
Isolationsklasse: F (155 °C) / Temperaturanstieg: 100 K
Impedanz: 6 % (optimiert zur Begrenzung des Fehlerstroms auf der Niederspannungsseite)
Schutz: IP23-Gehäuse mit IP54 für Wicklungen, Hochtemperatursensoren und Fehlererkennung.
Gesamtkapazität der Umspannstation: 2000 kVA (1600 kVA Trockentyp + Auslegungsspielraum für mögliche zukünftige Erweiterungen durch Parallelbetrieb).
3. Niederspannungsverteilungsabschnitt (400 V)
Haupt-LV-Schaltfeld: Nennstrom 4000 A, Kupferschiene
1 x 2000 A Eingangsleistungsschalter (ACB) mit digitalem Schutzrelais
12 x 250 A Ausgangseinspeisungen für EV-Ladegeräte (mit 125 % Diversity-Faktor)
4 x 100-A-Ausgangseinspeisungen für Hilfsdienste (Beleuchtung, Zahlungsautomaten, Supermarkt)
Stromqualität: Eingebaute harmonische Filterbänke (für 5., 7., 11.) und automatische Leistungsfaktorkorrektur (APFC) zur Aufrechterhaltung eines PF >0,98.
EV-Ladegerät-Schnittstelle: Jeder Einspeiser ist mit Energiemessung (MID-konform), Schütz und Überspannungsschutzgerät (SPD) ausgestattet.
4. Hilfssysteme und Gehäuse
Gehäuse: Begehbarer, wetterfester Stahlkiosk. Abmessungen: ~6m (L) x 3m (B) x 2,8m (H).
Kühlung: Zwangsbelüftungssystem mit temperaturgesteuerten Ventilatoren und Luftfiltern.
Überwachung und Steuerung: Integrierte RTU/SPS für:
Fernüberwachung von Transformatortemperatur, Last und Alarmen.
Schnittstelle zum Ladestationsmanagementsystem (CSMS).
Einhaltung der britischen G99-Anforderungen für Generatoranschlüsse.
Sicherheit: Branderkennungs- und -unterdrückungssystem (gasbasiert), Notbeleuchtung und Antikondensationsheizungen.
Wichtige Designmerkmale und Konformität
Optimiertes Ultra-Schnellladen: Das Design berücksichtigt die hochdynamische und gleichzeitige Belastung mehrerer 350-kW-Ladegeräte, einschließlich hoher Einschaltströme und erheblicher Oberwellengehalte, die von Stromwandlern erzeugt werden.
Hohe Zuverlässigkeit und Betriebszeit: N-1-Fähigkeit an LV-Einspeisungen, redundante Kühlventilatoren und umfassende Überwachung stellen sicher, dass die kritische Ladeinfrastruktur betriebsbereit bleibt.
Platz und Ästhetik: Das kompakte Containerdesign minimiert den Platzbedarf im stark frequentierten Servicebereich. Außenverkleidung in Unternehmensfarben mit akustischer Behandlung zur Reduzierung des Transformatorbrummens.
Vollständige UK-Konformität:
Netzanschluss: Entwickelt gemäß ENA EREC G99 für die Auswirkungen auf das Verteilungsnetz.
Gerätenormen: BS EN 60076, BS EN 62271 für Transformatoren und Schaltanlagen.
Sicherheit: Entspricht den Electricity at Work Regulations 1989 und den CDM Regulations 2015.
Effizienz: Der Transformator erfüllt die Effizienzziele der britischen ENA P23 (2021) für Trockengeräte.
Projektdurchführung
Schlüsselfertige Lieferung: Das gesamte Umspannwerk wurde im Werk zusammengebaut, verkabelt und getestet, bevor es in Abschnitten zur Baustelle transportiert wurde, wodurch die Bauzeit und Störungen vor Ort minimiert wurden.
Schnelle Bereitstellung: Die Installation und Inbetriebnahme vor Ort wurden innerhalb eines mit dem örtlichen Netzbetreiber vereinbarten geplanten Ausfallfensters von 10 Tagen abgeschlossen.
Netzintegration: Vollständige Witness-Tests mit dem VNB, einschließlich Koordinierungstests für Schutzrelais, Oberschwingungsanalyse und Überprüfung der G99-Konformität.
