Modulær og pladsbesparende struktur løsning: Gennembruddet i anvendelsen af GIS-spændingstransformatorer i kompakte by-underværker
Udfordring: Pladsbegrænsninger ved traditionelle GIS-spændingsomformere
I byens kerneområder, underjordiske transformatorstationer eller højt tæthedsmæssige forsyningsnet, er pladsressourcer i transformatorstationerne yderst begrænsede. Traditionelle GIS-spændingsomformere (VTs), på grund af deres selvstændige struktur, lider af stor fysisk størrelse (typisk over 4 m² for 400kV-udstyr), spredte komponenter og komplekse gasafsnitsforbindelser. Dette fører ikke kun til lange installationscyklusser, men gør det også svært at opfylde designkravene for moderne kompakte transformatorstationer, og bliver en vigtig flaskehals, der begrænser opgraderinger af bymæssige net.
Løsning: Sandwich-stil modulær integreret design
- Integreret funktionsstruktur
- Kerneproduktivitet: Bruger et "VT-frakoblingsmodul", som integrerer den elektromagnetiske spændingsomformer (VT) og isolering/jordningskryds i én enkelt gasafsnit.
- Strukturel fordel: Eliminerer flange-forbindelser mellem traditionelle separate komponenter, reducerer gasafsnitsgrænseflader og tætningspunkter med 50%, hvilket betydeligt nedbringer risikoen for gasudløb og potentielle fejl.
- Eksempelparameter: Længden af 400kV GIS VT-enhed komprimeret til ≤ 1,8m, ledningskompleksitet reduceret med 60%.
- Lett skalk teknologi
- Materialeopgradering: Skal bruger højstyrke aluminium-magnesium legering (trækstyrke ≥350MPa), som erstatter traditionelle stålbeholder, og opnår en 25% reduktion i vægtykkelse under samme isolationstyrke.
- Rumreduktion: Samlet diameter reduceret med 30% (f.eks. 400kV VT ydre diameter optimeret til Φ600mm). Udstyrets fodpræg ≤2,5 m² (inklusiv driftmekanisme), der passer til ultra-narrow 2,5m×2,5m shaft layout.
Forventede fordele: Redefinering af udstyrstandarder for højt tæthedsmæssige scenarier
|
Indikator |
Forbedringsrate |
Praktisk værdi |
|
Installationsmandtimer |
Forkortet 40% |
Enkelt VT-installationstid fra 12 → 7,2 timer |
|
Rumudnyttelse |
Øget 35% |
Sparer 1/3 udstyr fodpræg for samme transformatorstationskapacitet |
|
Anvendelige scenarier |
Grænser brudt |
Underjordiske transformatorstationer / Flerslags transformatorstationer / Opgradering af gamle stationer |
|
Cykluskost |
Reduceret 18% |
Nedsat O&M-kompleksitet ↓ + Nedsat fejlrate ↓ + Nedsat energiforbrug ↓ |
Applikationsscenariovalidering
Denne løsning er blevet implementeret i projekter som den underjordiske 275kV-transformatorstation i Shinjuku, Tokyo, og Shanghai Hongqiao Business District smart grid:
- Rumtilpasning: Har succesfuldt integreret 6 grupper 400kV VTs i en 18m dyb underjordisk schacht, og opnået en enhedstæthed på 0,4 enheder/m² (traditionel løsning ≤0,25 enheder/m²).
- Relabilitetsrekord: Ingen tætningsfejl over 12 måneders kontinuerlig drift, partielle udslip < 3pC (opfylder IEC 62271-203 standard).
Konklusion: Den uundgåelige evolution af kompakt design
Gennem den tekniske vej Modulær Integration (Integration) + Lette materialer (Letvejting) + Strukturel optimering (Kompaktion), omdanner denne løsning grænserne for rumlige effektivitet for GIS-spændingsomformere. Dens værdi ligger ikke blot i at frigøre 35% af transformatorstations gulvmål, men også i at give en skalabel hardwarearkitekturgrundlag for fremtidens ultra-højt tæthedsmæssige bymæssige kraftnet.
