Visão geral do projeto
Tipo de projeto: Subestação elétrica primária dedicada para hub de carregamento ultrarrápido de veículos elétricos
Data de comissionamento: outubro de 2024
Localização: Área de serviço da autoestrada M1, Leicestershire, Reino Unido
Cliente: Operador Nacional de Rede de Carregamento de VE
Aplicação: Fonte de alimentação primária e transformação para uma estação de carregamento EV ultrarrápida de 12 compartimentos (até 350 kW por carregador) e instalações de serviço associadas.
Solução Técnica
A TSTYNICE projetou, forneceu e comissionou uma subestação compacta externa completa de 20/22 kV a 0,4 kV com capacidade total de 2.000 kVA, construída em torno de um transformador tipo seco de alto desempenho de 1.600 kVA como componente principal.
Configuração completa da subestação
1. Seção de entrada primária (20/22 kV)
Alimentação de entrada: 20 kV / 22 kV nominal, trifásico, 50 Hz
Cabo de entrada: grau 10 kV, cobre 240 mm², XLPE/SWA/PVC (fornecido pelo cliente, interface projetada para)
Quadro primário: Unidade principal de anel isolada em SF6 (RMU)
2 x Painéis de entrada (1 ativo, 1 sobressalente futuro)
1 x painel alimentador de transformador
1 x painel alimentador sobressalente
Chaves seccionadoras de falha com aterramento
CTs e TP de proteção integrados
2. Seção de Transformação Central
Transformador Principal: 1600 kVA Tipo Seco, Resina Fundida
Modelo: SCR-1600/20-0.4-UK
Tensão nominal: 20/22 kV ± 2x2,5% / 400-230 V
Grupo de vetores: Dyn11
Classe de isolamento: F (155°C) / Elevação de temperatura: 100K
Impedância: 6% (otimizado para limitar a corrente de falha no lado LV)
Proteção: Invólucro IP23 com IP54 para enrolamentos, sensores de alta temperatura e detecção de falhas.
Capacidade total da subestação: 2.000 kVA (1.600 kVA tipo seco + espaço de projeto para potencial expansão futura via operação paralela).
3. Seção de distribuição de baixa tensão (400 V)
Painel principal de baixa tensão: barramento de cobre com classificação de 4000 A
1 disjuntor de entrada (ACB) de 2.000 A com relé de proteção digital
Alimentadores de saída 12 x 250 A para carregadores EV (com fator de diversidade de 125%)
Alimentadores de saída 4 x 100 A para serviços auxiliares (iluminação, quiosques de pagamento, loja de conveniência)
Qualidade de energia: Bancos de filtros harmônicos integrados (para 5ª, 7ª, 11ª) e correção automática do fator de potência (APFC) para manter PF >0,98.
Interface do carregador EV: Cada alimentador equipado com medição de energia (compatível com MID), contator e dispositivo de proteção contra surtos (SPD).
4. Sistemas Auxiliares e Gabinete
Gabinete: Quiosque de aço walk-in, à prova de intempéries. Dimensões: ~6m (C) x 3m (L) x 2,8m (A).
Resfriamento: Sistema de ventilação de ar forçado com ventiladores e filtros de ar com temperatura controlada.
Monitoramento e Controle: RTU/PLC integrado para:
Monitoramento remoto da temperatura, carga e alarmes do transformador.
Interface com Sistema de Gestão de Postos de Carregamento (CSMS).
Conformidade com os requisitos UK G99 para conexões do tipo gerador.
Segurança: Sistema de detecção e supressão de incêndio (a gás), iluminação de emergência e aquecedores anticondensação.
Principais recursos de design e conformidade
Carregamento ultrarrápido otimizado: o design leva em conta a carga altamente dinâmica e simultânea de vários carregadores de 350 kW, incluindo altas correntes de partida e conteúdo harmônico significativo gerado por conversores de energia.
Alta confiabilidade e tempo de atividade: capacidade N-1 em alimentadores de baixa tensão, ventiladores de resfriamento redundantes e monitoramento abrangente garantem que a infraestrutura crítica de carregamento permaneça operacional.
Espaço e estética: O design compacto e em contêineres minimizou a área ocupada na movimentada área de serviço. Acabamento externo nas cores corporativas com tratamento acústico para redução do zumbido do transformador.
Conformidade total com o Reino Unido:
Conexão à rede: Projetado de acordo com ENA EREC G99 para impacto na rede de distribuição.
Padrões de equipamento: BS EN 60076, BS EN 62271 para transformadores e quadros de distribuição.
Segurança: Em conformidade com os Regulamentos de Eletricidade no Trabalho de 1989, Regulamentos do MDL de 2015.
Eficiência: O transformador atende às metas de eficiência ENA P23 (2021) do Reino Unido para unidades do tipo seco.
Execução do Projeto
Entrega pronta para uso: toda a subestação foi montada, cabeada e testada na fábrica antes de ser transportada em seções para o local, minimizando o tempo de construção no local e as interrupções.
Implantação Rápida: A instalação e o comissionamento no local foram concluídos dentro de uma janela de interrupção planejada de 10 dias, acordada com o DNO local.
Integração de rede: Testes completos com o DNO, incluindo testes de coordenação de relés de proteção, análise harmônica e verificação de conformidade G99.
