Descripción general del proyecto
Tipo de proyecto: Subestación eléctrica primaria dedicada para centro de carga ultrarrápida de vehículos eléctricos
Fecha de puesta en servicio: octubre de 2024
Ubicación: Área de servicio de la autopista M1, Leicestershire, Reino Unido
Cliente: Operador de la Red Nacional de Carga de Vehículos Eléctricos
Aplicación: Suministro y transformación de energía primaria para una estación de carga ultrarrápida de vehículos eléctricos de 12 bahías (hasta 350 kW por cargador) e instalaciones de servicio asociadas.
Solución técnica
TSTYNICE diseñó, suministró y puso en servicio una subestación compacta exterior completa de 20/22 kV a 0,4 kV con una capacidad total de 2000 kVA, construida alrededor de un transformador seco de alto rendimiento de 1600 kVA como componente central.
Configuración completa de la subestación
1. Tramo de Entrada Primaria (20/22 kV)
Suministro entrante: 20 kV / 22 kV nominal, trifásico, 50 Hz
Cable entrante: grado de 10 kV, cobre de 240 mm², XLPE/SWA/PVC (suministrado por el cliente, interfaz diseñada para)
Aparamenta primaria: unidad principal en anillo (RMU) aislada con SF6
2 x Paneles entrantes (1 activo, 1 de repuesto futuro)
1 panel alimentador de transformador.
1 panel de alimentación de repuesto.
Interruptores-seccionadores de falla con puesta a tierra
Protección integrada CT y TT
2. Sección de Transformación Central
Transformador principal: 1600 kVA tipo seco, resina fundida
Modelo: SCR-1600/20-0.4-UK
Tensión nominal: 20/22 kV ± 2x2,5% / 400-230 V
Grupo de vectores: Dyn11
Clase de aislamiento: F (155 °C) / Aumento de temperatura: 100 K
Impedancia: 6% (optimizado para limitar la corriente de falla en el lado BT)
Protección: Caja IP23 con IP54 para devanados, sensores de alta temperatura y detección de fallas.
Capacidad total de la subestación: 2000 kVA (1600 kVA tipo seco + espacio libre de diseño para una posible expansión futura mediante operación en paralelo).
3. Sección de Distribución de Baja Tensión (400 V)
Panel principal de BT: barra colectora de cobre con clasificación de 4000 A
1 disyuntor de entrada (ACB) de 2000 A con relé de protección digital.
Alimentadores de salida de 12 x 250 A para cargadores de vehículos eléctricos (con factor de diversidad del 125 %)
4 Alimentadores de Salida de 100 A para servicios auxiliares (iluminación, kioscos de pago, tienda de conveniencia)
Calidad de energía: Bancos de filtros de armónicos incorporados (para 5.º, 7.º, 11.º) y corrección automática del factor de potencia (APFC) para mantener PF >0,98.
Interfaz del cargador EV: cada alimentador está equipado con medición de energía (cumple con MID), contactor y dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD).
4. Sistemas auxiliares y gabinete
Cerramiento: Quiosco de acero sin cita previa, resistente a la intemperie. Dimensiones: ~6 m (largo) x 3 m (ancho) x 2,8 m (alto).
Refrigeración: Sistema de ventilación por aire forzado con ventiladores con temperatura controlada y filtros de aire.
Monitoreo y control: RTU/PLC integrado para:
Monitoreo remoto de temperatura, carga y alarmas del transformador.
Interfaz con el Sistema de Gestión de Estaciones de Carga (CSMS).
Cumplimiento de los requisitos G99 del Reino Unido para conexiones tipo generador.
Seguridad: Sistema de detección y extinción de incendios (a base de gas), iluminación de emergencia y resistencias anticondensación.
Características clave de diseño y cumplimiento
Carga ultrarrápida optimizada: el diseño tiene en cuenta la carga altamente dinámica y simultánea de múltiples cargadores de 350 kW, incluidas altas corrientes de irrupción y un contenido armónico significativo generado por los convertidores de potencia.
Alta confiabilidad y tiempo de actividad: la capacidad N-1 en alimentadores LV, ventiladores de enfriamiento redundantes y monitoreo integral garantizan que la infraestructura de carga crítica permanezca operativa.
Espacio y estética: el diseño compacto y en contenedores minimizó la huella en el área de servicio concurrida. Acabado exterior en colores corporativos con tratamiento acústico para reducir el zumbido del transformador.
Cumplimiento total del Reino Unido:
Conexión a la red: Diseñado según ENA EREC G99 para el impacto en la red de distribución.
Normas de equipos: BS EN 60076, BS EN 62271 para transformadores y aparamenta.
Seguridad: Cumple con el Reglamento sobre electricidad en el trabajo de 1989, Reglamento CDM de 2015.
Eficiencia: El transformador cumple con los objetivos de eficiencia de la ENA P23 (2021) del Reino Unido para unidades de tipo seco.
Ejecución del proyecto
Entrega llave en mano: toda la subestación fue ensamblada, cableada y probada en fábrica antes de ser transportada en secciones al sitio, minimizando el tiempo de construcción y las interrupciones en el sitio.
Implementación rápida: la instalación y la puesta en servicio en el sitio se completaron dentro de un período de interrupción planificado de 10 días acordado con el DNO local.
Integración de red: Pruebas testigo completas con el DNO, incluidas pruebas de coordinación de relés de protección, análisis de armónicos y verificación de cumplimiento G99.
