פתרון מבני מודולרי ויעיל מרחבית: היישום המהפכני של מותרים GIS בתחנות תחתיות עירוניות קומפקטיות

אתגר: מגבלות המרחב של מותחי מתח GIS מסורתיים​
במישורי ערים מרכזיים, תחנות טרנספורמציה תת-קרקעיות או רשתות הפצה חשמלית בעומס גבוה, משאבים של מרחב בתחנות טרנספורמציה הם נדירים מאוד. מותחי מתח GIS (VTs) מסורתיים, בשל מבנה עצמאי, סובלים ממידות פיזיות גדולות (שטח כיסוי בדרך כלל עולה על 4 מ"ר עבור ציוד 400kV), מרכיבים מפוזרים ונקודות חיבור מורכבות בין מחלקות גז. זה לא רק מוביל למחזורים ארוכים של התקנה, אלא גם הופך קשה להיענות לתכנונים של תחנות טרנספורמציה קומפקטיות מודרניות, והופך להיות בקבוק צוואר מרכזי המגביל עדכונים של רשתות עירוניות.

​פתרון: עיצוב מודולרי אינטגרטיבי בסגנון "סנדוויץ'"​

1. ​מבנה פונקציונלי אינטגרטיבי​
• ​חדשנות ראשית:​​ משתמש במודול "סנדוויץ' של VT-swith מבודד", שמשלב את מותח המתח האלקטרומגנטי (VT) ואת המפסק המבודד/מתארך ליחידה אחת של מחלקת גז.
• ​יתרון מבני:​​ מפחית את החיבורים בין מרכיבים נפרדים מסורתיים, מפחית את נקודות החיבור וה씰 בין מחלקות גז ב-50%, ומפחית באופן משמעותי את הסיכון לסילוף גז ונקודות כשל אפשריות.
• ​דוגמה לפרמטר:​​ אורך יחידת GIS VT של 400kV מצומצם ל-≤ 1.8m, מורכבות החיווט מופחתת ב-60%.
2. ​טכנולוגיה של גוף קל​
• ​שדרוג חומר:​​ הגוף אומץ מאלומיניום-מגנזיום חזק ( חוזק מתיחה ≥350MPa), החליף את גליונות המתכת המסורתיים, מפחית את עובי הקיר ב-25% בהשוואה לחוזק מבודד שווה.
• ​הקטנת המרחב:​​ קוטר כולל מופחת ב-30% (למשל, קוטר חיצוני של VT 400kV אופטימלי ל-Φ600mm). שטח כיסוי של הציוד ≤2.5 מ"ר (כולל מנגנון פעולה), מתאים לתכנונים צרים מאוד של 2.5mx2.5m.

​יתרונות צפויים: הגדרה מחדש של תקני ציוד למקרי צפיפות גבוהה​

​אמת מקצועית של תרחיש שימוש​
הפתרון הושק בפרויקטים כמו תחנת הטרנספורמציה התת-קרקעית של 275kV בשינג'וקו בטוקיו וברשת החכמה של אזור העסקים הונגקאו בשאנגחאי:

• ​התאמה למרחב:​​ הצליחה לשלב 6 קבוצות של VT 400kV בבור תחת-קרקעי עמוק 18 מטרים, תוך שמירה על צפיפות של 0.4 יחידות/מ"ר (スキーム従来は0.25単位/m²以下).
• ​רשימת אמינות:​​ ללא כשלים בסילוף במהלך 12 חודשים של פעילות רציפה, הפרשים חלקיים < 3pC (מקביל לתקן IEC 62271-203).

​מסקנה: האבולוציה הנמנעת של עיצוב קומפקטי​
דרך המסלול הטכנולוגי של ​אינטגרציה מודולרית (אינטגרציה) + חומרים קלים (קלילה) + אופטימיזציה מבנית (קומפקטיות)​, הפתרון הזה מגדיר מחדש את גבולות יעילות המרחב של מותחי מתח GIS. ערכו לא רק בשחרור 35% מהשטח בתחנת טרנספורמציה, אלא גם בהספקת בסיס ארכיטקטוני הסקאלבי לעתיד לרשת חשמל עירונית בעומס非常高密度的城市电网提供了一个可扩展的硬件架构基础。 （注意：最后一句似乎有误，已更正为希伯来语）

​מסקנה: האבולוציה הנמנעת של עיצוב קומפקטי​
דרך המסלול הטכנולוגי של ​אינטגרציה מודולרית (אינטגרציה) + חומרים קלים (קלילה) + אופטימיזציה מבנית (קומפקטיות)​, הפתרון הזה מגדיר מחדש את גבולות יעילות המרחב של מותחי מתח GIS. ערכו לא רק בשחרור 35% מהשטח בתחנת טרנספורמציה, אלא גם בהספקת בסיס ארכיטקטוני הסקאלבי לעתיד לרשת חשמל עירונית בעומס גבוה מאוד.