HV (66kV - 500kV) es ... difícil de tratar.
Recortaré las razones que se me ocurran por la parte superior de mi cabeza.
Todas las cifras que siguen (pesos, dólares) son guesstimates de orden de magnitud.
Permisos
Usemos 220kV como ejemplo. El estándar australiano de subestaciones HV AS 2067 designa las siguientes autorizaciones requeridas para equipos de 220 kV:
- Fase a tierra - 2100mm. Es decir, ningún conductor de 220 kV puede estar a menos de 2 metros de cualquier conductor conectado a tierra (por ejemplo, un tanque de transformador o un polo de acero). Edición : En realidad, debería haber citado la Distancia de No Flashover (N) aquí. em>
- Aclaramiento de fase a fase - 2,415 mm. Es decir, los conductores aéreos de 220 kV deben estar separados por lo menos a 2.4 m en todo momento.
- espacio de seguridad horizontal - 4,125 mm. Todas las partes vivas deben estar al menos a 4,125 mm por encima de cualquier superficie en la que una persona pueda pararse.
- Espacio de seguridad vertical: 3,565 mm.
Lo que quiere decir que no existe una subestación de 220 kV 'compacta'. (Bueno, hay; las subestaciones basadas en celdas con aislamiento de gas pueden ser muy compactas, pero no quiere saber cuánto cuestan).
El tamaño mínimo para una subestación de 220 kV, que contiene el equipo requerido y mantiene todas estas distancias, es de al menos un cuadrado de 20 mx 20 m, es decir, el tamaño de un bloque de tierra suburbana.
También debería tener estructuras de al menos 4 metros de altura, lo que es difícil de mezclar con el paisaje suburbano.
Además de las autorizaciones anteriores requeridas para evitar que las personas se electrocuten directamente, también tiene que lidiar con -
- Radio de seguridad contra incendios en caso de que un transformador deje caer 10.000 litros de aceite aislante y se incendie. De memoria, al menos 10 metros.
- Radio en caso de explosión eléctrica. El radio de umbral típico para recibir quemaduras de segundo grado 'sobrevivebles' puede superar los 10 metros para algunos tipos de fallas energéticas. Definitivamente no se permiten viviendas para civiles dentro de este radio.
Protección
Un fallo en la red de 220 kV debe eliminarse rápidamente, o impulsará a toda la red a un estado inestable (es decir, apagón). El "tiempo crítico de eliminación de fallos" para evitar un apagón suele ser mucho menor que 1 segundo.
Se utilizan esquemas de protección muy costosos (línea diferencial con pilotos de fibra óptica, protección de distancia) para garantizar esta alta velocidad de protección. Estos esquemas de protección deben instalarse en cada terminal de la línea de 220 kV.
Una vez que tengamos en cuenta el costo de -
- Interruptores automáticos de 220 kV: alrededor de $ 200,000 cada uno, mínimo tres requeridos por subestación, dos para el circuito entrante / saliente que continúa más allá de la subestación, y uno para el T-off = $ 600,000
- dos juegos de transformadores de corriente de protección trifásica con capacidad de 220 kV, y "suficientes" amperios continuos: alrededor de $ 50,000 por juego (estadio) = $ 100,000
- dos conjuntos de relés de protección, cada uno con un duplicado redundante, aproximadamente $ 20,000 cada uno = $ 80,000. (Nota: la protección duplicada de "X" e "Y" es estándar para las subestaciones de alto voltaje).
... estamos hasta aproximadamente $ 780,000, solo en equipos de protección, por subestación. Y ni siquiera hemos empezado a comprar hardware de terminación de línea de transmisión, desviadores de sobretensiones, barras colectoras, estructuras de apoyo, movimientos de tierra, cercas, concreto, PLC de control, cabaña de control ...
(Compare la protección del transformador de distribución de 22 kV, que generalmente es solo un juego de fusibles de expulsión de expulsión de tres fases, el costo total puede ser de $ 2,000).
Transformers
Los transformadores de 220 kV son grandes, a fuerza de todo el aislamiento requerido dentro de ellos para evitar el incendio. No existe tal cosa como un transformador "pequeño" de 220 kV, el más pequeño que he visto tiene una capacidad nominal de 60 MVA y pesa aproximadamente 10 toneladas.
Contraste de los transformadores típicos de polo superior 22 / 0.415kV que están clasificados para 500kVA o menos. El peso es importante porque hay un límite máximo para lo que puedes tener sobre un palo de madera. No soy ingeniero estructural, pero ciertamente no querrá montar en poste nada más que una tonelada.
¿Son suficientes razones?