Aufspanntransformatorstationen für Energiespeicher

Die Aufspanntransformatorstationen von Brunstock enthalten Leistungstransformatoren und Schaltanlagen für Batteriespeicheranlagen. Diese modularen Umspannwerke wandeln den vom Stromumwandlungssystem (PCS) erzeugten Niederspannungswechselstrom in Mittelspannungswechselstrom um und speisen ihn in das Stromnetz ein.

Diese Aufspanntransformatorstation integriert eine Ringleitungseinheit, einen Transformator, ein Stromrichtersystem und eine Hilfsstromversorgung. Die auf einem Stahlgestell montierte Einheit verfügt über ein stabiles Fundament und ist witterungsbeständig. Diese hochintegrierte Lösung aus Leistungstransformator und Spannungsumwandlung eignet sich ideal für Energiespeicheranlagen in netzgekoppelten Mittelspannungsanwendungen.

Das modulare Design bietet Schnelligkeit und wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit, während Brunstock gleichzeitig flexibel auf spezifische Projektanforderungen eingeht. Die Station ist mit zentralem PCS- oder String-Layout erhältlich.

Merkmale unserer Energiespeicher-Aufspannstationen

Intelligent

  • Die Station erkennt den Betriebszustand ihrer Ringleitungseinheit, ihres Transformators und ihres PCS in Echtzeit.
  • Die Station zeigt die Leistungsparameter online an und erfasst präzise Stromstärke und Spannung.
  • Fernzugriff auf die Betriebsinformationen der gesamten Aufspannstation
  • Fernsteuerung des Leistungsschalters für das PCS und die Ringleitungseinheit (RMU)

Herstellung

  • Die interne Ausrüstung wird ausgewählt und installiert.
  • Die 20-Fuß-Containergröße der Skid-Struktur erleichtert den Transport und die Installation.

Zuverlässig

  • Solides und zuverlässiges Konstruktionsdesign
  • Schutzart IP54 für den Mittelspannungs-RMU-Raum und PCS

Schnell

  • Schnelle Bereitstellung möglich
  • Nur PCS-Kabel müssen vor Ort verlegt und Mittelspannungskabel herausgeführt werden

Bilder unserer Step-Up-Skid-Station für BESS

Two common layout options for a step-up skid station for battery energy storage: central PCS and string PCS
A step-up station for BESS, transformer kiosk
A step-up skid station for BESS with central PCS, open to elements, no enclosure
Eine Brunstock Step-Up-Skid-Station für Batterie-Energiespeichersysteme
Eine String-PCS-Aufwärtsstation zur Energiespeicher-Stromumwandlung

Komponenten einer Brunstock-Energiespeicher-Step-Up-Station

BGS-12 a 12kV ring main unit (RMU) made for electrical kiosks (substations) by Brunstock.

Anwendung von Energiespeicher-Aufwärtstransformatorstationen

skid station with BESS and solar farm

Netzwerkanwendung der Step-up-Skid-Station von Brunstock für BESS

A diagram showing the components of a step-up station for BESS in a power network.

Diagrammbeispiel einer Step-up-Skid-Station mit zentralem PCS

A diagram showing a possible network layout or configuration of a step-up station with central PCS for a battery energy storage system.

Diagrammbeispiel einer Step-Up-Skid-Station mit String-PCS

A diagram of a BESS step-up station with a string layout in its PCS
A diagram of a step-up transformer station attached to four BESS batteries.
A diagram of many step-up transformer stations attached to BESS batteries.

Erscheinungsbild der Aufwärtsstation von Brunstock zur Energiespeicherung

A step-up station for BESS, transformer kiosk

Außenmaße

BESS step-up station foundation diagram

Für einen einfachen Transport hat die Station die gleichen Abmessungen wie ein 20-Fuß-Container: B 6.058 mm x H 2.896 mm x T 2.438 mm.

Interne Zusammensetzung

A diagram of a Aufwärtstransformator-Skid-Stationen (BESS) showing 1. PCS 2. Transformator 3. RMU 4. Stromverteilungsschrank

1. PCS
2. Transformator
3. RMU
4. Stromverteilungsschrank

Technische Daten

Leistungstransformatoren für Energiespeicher – Technische Daten

Typ
3.000 kVA
5.000 kVA
Transformatortyp
Öltransformator
Öltransformator
Nennleistung
3.000 kVA bei 40 °C (siehe Hinweis 1)
5.000 kVA bei 40 °C (siehe Hinweis 1)
Max. Leistung
3.400 kVA bei 30 °C
5.500 kVA bei 30 °C
Schaltgruppe
Dy11
Dy11y11
Nieder-/Mittelspannungsspannung
0,8 kV / 20–35 kV
0,8 kV / 0,8 kV / 20–35 kV (siehe Hinweis 2)
Maximaler Eingangsstrom bei Nennspannung
2.500 A x 1
2.500 A x 2
Frequenz
50 Hz
50 Hz
Abgriff an HV
0, ±2 x 2,5 %
0, ±2 x 2,5 %
Wirkungsgrad
≥99 %
≥99 %
Kühlart
ONAN (Öl-Luft-Kühlung)
ONAN (Öl-Luft-Kühlung)
Impedanz
6,5 % (±10 %)
6,5 % (±10 %)
Öltyp
Mineralöl (PCB-frei)
Mineralöl (PCB-frei)
Wickelmaterial
AI/AI
AI/AI
Isolationsklasse
A
A

Mittelspannungsschaltanlage zur Energiespeicherung – technische Daten

Typ
3.000 kVA
5.000 kVA
Isolationsart
Gas SF6-frei
Nennspannung
24–36 kV (siehe Hinweis 2)
24–36 kV (siehe Hinweis 2)
Nennstrom
630 A
630 A
Innerer Störlichtbogen
IAC AFLR 31,5 kA/1 s
IAC AFLR 31,5 kA/1 s
Anzahl der Futterspender
2–3 Futterspender
2–3 Futterspender
Mittelspannungs-Überspannungsableiter für VCB
Optional (siehe Hinweis 3)
Optional (siehe Hinweis 3)

PCS für Energiespeicherung – Technische Daten

Typ
3.000 kVA
5.000 kVA
Gleichstromseite
800 V–1500 V, 1935 A x 2
1300 V–1500 V, 2154 A x 2, 2 Eingänge
Wechselstromseite
3000 kVA/690 V
5000 kVA/900 V

Schutzeinrichtungen für Energiespeicher – Technische Daten

AC-Eingangsschutz
Leistungsschalter
Leistungsschalter
Gleichstromseite
800 V–1500 V, 1935 A x 2
1300 V–1500 V, 2154 A x 2, 2 Eingänge
Transformatorschutz
Öltemperatur, Ölstand, Öldruck
Öltemperatur, Ölstand, Öldruck
Relaisschutz
50/51, 50N/51N
50/51, 50N/51N
Niederspannungs-Überspannungsschutz
AC Typ II (optional: AC Typ I + II)
AC Typ II (optional: AC Typ I + II)
Nagetierschutz
C5-Mittel
C5-Mittel

Allgemeine Step-Up-Station – Technische Daten

Typ
3.000 kVA
5.000 kVA
Abmessungen (B x H x T)
6.058 mm x 2.896 mm x 2.438 mm
6.058 mm x 2.896 mm x 2.438 mm
Ungefähres Gewicht
≤5T
≤22T
Betriebstemperaturbereich
-25 °C bis 60 °C (siehe Hinweis 4)
-25 °C bis 60 °C (siehe Hinweis 4)
Hilfsstromversorgung
100 kVA/400 V
100 kVA/400 V
2-kVA-USV
Optional (siehe Hinweis 3)
Optional (siehe Hinweis 3)
Schutzart
IP54
IP54
Zulässiger relativer Luftfeuchtigkeitsbereich (nicht kondensierend)
0–95 %
0–95 %
Betriebshöhe
1.000 m (siehe Hinweis 5) Standard, über 1.000 m optional
1.000 m (siehe Hinweis 5) Standard, über 1.000 m optional
Kommunikation
RS485, Ethernet, Glasfaser
RS485, Ethernet, Glasfaser
Konformität
IEC 60076, IEC 62271-200, IEC 62771-202, IEC 61439-1, EN 50588-1
IEC 60076, IEC 62271-200, IEC 62771-202, IEC 61439-1, EN 50588-1
Hinweise:

1. Weitere Informationen zur Wechselstromleistung finden Sie in der Derating-Kurve.
2. Nennausgangsspannung von 20 kV bis 36 kV, weitere auf Anfrage erhältlich.
3. Zusätzliche Funktionen sind verfügbar, die das Produkt standardmäßig nicht enthält. Bitte wenden Sie sich an Ihren Brunstock-Vertreter.
4. Bei Umgebungstemperaturen ≥ 55 °C muss der Endnutzer vor Ort ein Erweiterungsdach für die Station anbringen.
5. Für höhere Betriebshöhen wenden Sie sich bitte an Brunstock.

Produktdesign unserer Step-Up-Stationen zur Energiespeicherung

A low-resolution 3D render of a PCS
BGS-12 a 12kV ring main unit (RMU) made for electrical kiosks (substations) by Brunstock.
A photo of a step-up station power transformer
Schematic of a transformer in a step-up station for PV

Eine Brunstock-Aufwärtstransformatorstation besteht aus drei Teilen: PCS, Transformatorraum und Mittelspannungsraum. Diese ist auf einem Metallgestell (einem Skid) oder in einem Gehäuse in der Größe eines Standard-Versandcontainers montiert.

PCS

Der PCS-Schrank im Container oder auf dem Skid dient der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom und der Einspeisung in das Mittelspannungsnetz. Je nach Kundenwunsch kann es sich um ein zentrales oder ein String-PCS handeln. Die Größe jedes PCS beeinflusst das Gesamtlayout
des Containers oder der Skid-Station.

Mittelspannungsraum

Der Mittelspannungsraum enthält eine gasisolierte Sekundär-Ringleitungseinheit von Brunstock und einen Leistungsschalter. Der Transformatorschutz wird hauptsächlich durch die Relaisschutzeinrichtung gewährleistet. Bei Überlastung oder Kurzschluss des Transformators kann der Leistungsschalter zuverlässig abschalten. Bei Übertemperatur, Übergas oder Ölüberdruck löst der Leistungsschalter aus und schützt das System schnell.

Technische Details zu BGS-12 anzeigen

Technische Details zu BGS-40.5 anzeigen

Der Mittelspannungsraum enthält außerdem eine Kommunikationsbox und einen Stromverteilerschrank.

Transformatorraum

Der Transformatorraum umfasst hauptsächlich einen Transformator, der Niederspannungs-Wechselstrom in Mittelspannungs-Wechselstrom umwandelt.
Der Transformator verfügt über Zubehör wie ein Überdruckventil, einen Stufenschalter, eine Ölstandsanzeige, ein Druckmessgerät, eine Öltemperaturanzeige, ein Öleinfüllventil und ein Ölablassventil.

Die Abbildung zeigt beispielhaft den Aufbau eines 4.600-kVA-Transformators. Der ölgekühlte Transformator nutzt die natürliche Wärmeableitung und ist oben nicht abgedeckt.

Aufwärtsstation zur Energiespeicherung – Technische Daten

Artikel
Typ
4.600/33, 3 Wicklungen, ölgekapselt
Nennleistung kVA
&ndsp;
4.600
Schaltgruppe
&ndsp;
Dy11y11
Kühlart
&ndsp;
ONAN
Nennspannung kV
HV
33
Nennspannung kV
LV
0,8
Nennspannung
Spannungsabweichung
±10 %
Nennstrom A
HV
154
Nennstrom A
LV1
3.248
Nennstrom A
LV2
3.248
Anzahl der Phasen

3
Nennfrequenz Hz

50
Frequenzabweichung %

±5
Leitermaterialien
Hochspannung
Aluminium
Leitermaterialien
Niederspannungsleiter
Aluminium
Stufenschalter
LV
Aus-Schaltkreis
Stufenschalter
HV
±2 x 2,5 %
Isolationspegel kV
HV
LI 170/AC 70
Isolationspegel kV
Niederspannung
Wechselstrom 5
Hinweise:

1. Weitere Transformator-Nennwerte erhalten Sie bei Ihrem Brunstock-Vertreter.

Thermisches Design

Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Arbeitsbedingungen und Anforderungen für jedes Fach und jede Komponente verwenden die Aufwärtsstationen von Brunstock
unterschiedliche Kühlmethoden für die verschiedenen Fächer:

  • Der PCS-Schrank ist hoch gegen Eindringen von Wasser geschützt, daher wird eine Umluftkühlung verwendet, um die Wärme im Schrank abzuführen.
  • Der Mittelspannungstransformator arbeitet im ONAN-Modus.
  • Die Mittelspannungsschaltanlage und der Kommunikations- und Stromverteilerschrank verfügen über eine natürliche Kühlung durch Lüftungsöffnungen, Luftansaugung von unten und Luftabsaugung durch den Lüfter von oben.

Das wissenschaftlich fundierte Design unserer Aufwärtsstation gewährleistet eine effiziente Kühlung und verlängert effektiv die Lebensdauer der internen Komponenten und der gesamten Station.

Flow field analysis of Brunstock step-up station for battery energy storage

Strömungsfeldanalyse der Step-up-Station

Flow field analysis of Brunstock step-up station for battery energy storage

Temperaturfeldanalyse der Step-up-Station

Stiftung

BESS step-up station foundation diagram
BESS step-up station foundation diagram feet support pillars

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