Projectoverzicht
Projecttype: Speciaal primair elektrisch substation voor ultrasnelle EV-oplaadhub
Inbedrijfstellingsdatum: oktober 2024
Locatie: M1 snelwegservicegebied, Leicestershire, Verenigd Koninkrijk
Klant: Nationale EV-laadnetwerkbeheerder
Toepassing: Primaire stroomvoorziening en transformatie voor een 12-bay ultrasnel EV-laadstation (tot 350 kW per lader) en bijbehorende servicevoorzieningen.
Technische oplossing
TSTYNICE ontwierp, leverde en inbedrijfstelling van een compleet compact buitenstation van 20/22 kV tot 0,4 kV met een totale capaciteit van 2000 kVA, gebouwd rond een krachtige droge transformator van 1600 kVA als kerncomponent.
Volledige onderstationconfiguratie
1. Primaire inkomende sectie (20/22 kV)
Inkomende voeding: 20 kV / 22 kV nominaal, 3-fasig, 50 Hz
Inkomende kabel: 10 kV kwaliteit, 240 mm² koper, XLPE/SWA/PVC (door klant geleverd, interface ontworpen voor)
Primaire schakelapparatuur: SF6-geïsoleerde ringhoofdeenheid (RMU)
2 x inkomende panelen (1 actief, 1 toekomstig reserve)
1 x Transformatortoevoerpaneel
1 x reserve-feederpaneel
Storings- en lastscheidingsschakelaars met aarding
Geïntegreerde bescherming CT's en VT
2. Sectie Kerntransformatie
Hoofdtransformator: 1600 kVA droog type, gegoten hars
Model: SCR-1600/20-0.4-UK
Nominale spanning: 20/22 kV ± 2x2,5% / 400-230 V
Vectorgroep: Dyn11
Isolatieklasse: F (155°C) / Temperatuurstijging: 100K
Impedantie: 6% (geoptimaliseerd voor het beperken van foutstroom aan LV-zijde)
Bescherming: IP23-behuizing met IP54 voor wikkelingen, hogetemperatuursensoren en foutdetectie.
Totale capaciteit van het onderstation: 2000 kVA (1600 kVA droog type + ontwerpruimte voor potentiële toekomstige uitbreiding via parallel bedrijf).
3. Laagspanningsdistributiesectie (400 V)
Hoofd-LV-paneel: nominaal 4000 A, koperen rail
1 x 2000 A stroomonderbreker voor ingangen (ACB) met digitaal beveiligingsrelais
12 x 250 A uitgangsfeeders voor EV-laders (met 125% diversiteitsfactor)
4 x 100 A uitgangsfeeders voor ondersteunende diensten (verlichting, betaalzuilen, supermarkt)
Power Quality: Ingebouwde harmonische filterbanken (voor 5e, 7e, 11e) en automatische powerfactorcorrectie (APFC) om PF >0,98 te behouden.
EV-laderinterface: elke feeder is uitgerust met energiemeting (MID-compatibel), contactor en overspanningsbeveiliging (SPD).
4. Hulpsystemen en behuizing
Behuizing: Walk-in, weerbestendige, stalen kiosk. Afmetingen: ~6m (L) x 3m (B) x 2,8m (H).
Koeling: Geforceerd luchtventilatiesysteem met temperatuurgeregelde ventilatoren en luchtfilters.
Monitoring & Control: Geïntegreerde RTU/PLC voor:
Bewaking op afstand van transformatortemperatuur, belasting en alarmen.
Interface met laadstationbeheersysteem (CSMS).
Naleving van de Britse G99-vereisten voor aansluitingen van het generatortype.
Veiligheid: Branddetectie- en blussysteem (op gasbasis), noodverlichting en anti-condensatieverwarmers.
Belangrijkste ontwerpkenmerken en naleving
Geoptimaliseerd voor ultrasnel opladen: het ontwerp houdt rekening met de zeer dynamische en gelijktijdige belasting van meerdere 350 kW-laders, inclusief hoge inschakelstromen en aanzienlijke harmonische inhoud gegenereerd door stroomomvormers.
Hoge betrouwbaarheid en uptime: N-1-mogelijkheden op laagspanningsfeeders, redundante koelventilatoren en uitgebreide monitoring zorgen ervoor dat de kritieke laadinfrastructuur operationeel blijft.
Ruimte en esthetiek: het compacte ontwerp in containers minimaliseerde de voetafdruk in het drukke servicegebied. Externe afwerking in bedrijfskleuren met akoestische behandeling om transformatorbrom te verminderen.
Volledige Britse naleving:
Netverbinding: Ontworpen volgens ENA EREC G99 voor de impact op het distributienetwerk.
Apparatuurnormen: BS EN 60076, BS EN 62271 voor transformatoren en schakelapparatuur.
Veiligheid: Voldoet aan de elektriciteitsvoorschriften op het werk 1989, CDM-voorschriften 2015.
Efficiëntie: De Transformer voldoet aan de Britse ENA P23 (2021) efficiëntiedoelstellingen voor droge units.
Projectuitvoering
Kant-en-klare levering: Het volledige substation werd in de fabriek gemonteerd, bedraad en getest voordat het in delen naar de locatie werd getransporteerd, waardoor de bouwtijd en verstoring ter plaatse tot een minimum werden beperkt.
Snelle implementatie: Installatie en inbedrijfstelling op locatie werden voltooid binnen een geplande uitvalperiode van tien dagen, overeengekomen met de lokale DNO.
Netintegratie: volledige getuigentesten met de DNO, inclusief coördinatietests voor beveiligingsrelais, harmonische analyse en G99-nalevingsverificatie.
