मॉड्यूलर और स्पेस-इंटेंसिव स्ट्रक्चर सॉल्यूशन: जीआईएस वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर्स के ब्रेकथ्रू एप्लिकेशन में संपीड़ित शहरी सबस्टेशन्स में
चुनौती: पारंपरिक जीआईएस वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर्स की अंतरिक्ष सीमाएँ
शहरी मुख्य क्षेत्रों, भूगर्भीय सबस्टेशनों, या उच्च-घनत्व वाले विद्युत वितरण नेटवर्कों में, सबस्टेशन अंतरिक्ष संसाधन अत्यंत सीमित होते हैं। पारंपरिक जीआईएस वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर्स (VTs), अपने स्वतंत्र संरचना के कारण, बड़े आकार (400kV उपकरणों के लिए आमतौर पर 4 मीटर वर्ग से अधिक) के साथ पीड़ित रहते हैं, घटकों का फैलाव, और जटिल गैस कक्ष जोड़ने वाले बिंदु। यह लंबी स्थापना चक्र की ओर निर्देशित करता है और आधुनिक संकुचित सबस्टेशनों की डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करने में कठिनाई पैदा करता है, जो शहरी ग्रिड अपग्रेड के लिए एक महत्वपूर्ण बोतल गलियारा बन जाता है।
समाधान: सैंडविच-स्टाइल मॉड्यूलर एकीकृत डिजाइन
- एकीकृत कार्यात्मक संरचना
- मुख्य नवाचार: "VT-डिसकनेक्ट स्विच सैंडविच मॉड्यूल" का उपयोग करता है, जो इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर (VT) और अलगाव/ग्राउंडिंग स्विच को एक ही गैस कक्ष इकाई में एकीकृत करता है।
- संरचनात्मक लाभ: पारंपरिक अलग-अलग घटकों के बीच फ्लैंज कनेक्शन को खत्म करता है, गैस कक्ष इंटरफेस और सीलिंग बिंदुओं को 50% तक कम करता है, जो गैस लीकेज के जोखिम और संभावित फेलर पॉइंट्स को बहुत कम करता है।
- उदाहरण पैरामीटर: 400kV जीआईएस VT इकाई की लंबाई ≤ 1.8m तक संपीड़ित, वायरिंग जटिलता 60% तक कम हो जाती है।
- हल्का खोल तकनीक
- सामग्री अपग्रेड: खोल उच्च-संज्ञान एल्यूमिनियम-मैग्नीशियम इंटीग्रेट (संज्ञान शक्ति ≥350MPa) का उपयोग करता है, पारंपरिक स्टील केसिंग को बदलता है, समान इंसुलेशन शक्ति के तहत दीवार की मोटाई 25% तक कम करता है।
- अंतरिक्ष संपीड़न: कुल व्यास 30% तक कम (जैसे, 400kV VT बाहरी व्यास Φ600mm तक अनुकूलित)। उपकरण फुटप्रिंट क्षेत्र ≤2.5 मीटर वर्ग (ऑपरेटिंग मेकेनिज्म सहित), 2.5m×2.5m शाफ्ट लेआउट के लिए अनुकूलित।
प्रत्याशित लाभ: उच्च-घनत्व दृश्यों के लिए उपकरण मानकों को पुनर्निर्धारित करना
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संकेतक |
सुधार दर |
व्यावहारिक मूल्य |
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स्थापना मैन-होर्स |
40% तक छोटा |
एकल VT स्थापना समय 12 से 7.2 घंटे |
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अंतरिक्ष उपयोग |
35% तक बढ़ा |
समान सबस्टेशन क्षमता के लिए उपकरण फुटप्रिंट क्षेत्र का 1/3 बचाता है |
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लागू दृश्य |
सीमाएँ तोड़ी |
भूगर्भीय सबस्टेशन / बहु-स्तरीय सबस्टेशन / पुराने स्टेशन का रीफिटिंग |
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जीवन चक्र लागत |
18% तक कम |
O&M जटिलता ↓ + फेलर दर ↓ + ऊर्जा उपभोग ↓ |
अनुप्रयोग दृश्य सत्यापन
यह समाधान टोक्यो, शिनजुकु के भूगर्भीय 275kV सबस्टेशन और शंघाई होंगकियाओ बिजनेस डिस्ट्रिक्ट स्मार्ट ग्रिड जैसे परियोजनाओं में लागू किया गया है:
- अंतरिक्ष अनुकूलता: 18 मीटर गहरे भूगर्भीय शाफ्ट में 6 समूहों के 400kV VTs को सफलतापूर्वक एकीकृत किया, जिससे उपकरण घनत्व 0.4 इकाइयाँ/मीटर वर्ग (पारंपरिक योजना ≤0.25 इकाइयाँ/मीटर वर्ग) प्राप्त हुआ।
- विश्वसनीयता रिकॉर्ड: 12 महीने की निरंतर संचालन के दौरान शील फेलर शून्य, आंशिक डिस्चार्ज < 3pC (IEC 62271-203 मानक को पूरा करता है)।
निष्कर्ष: संकुचित डिजाइन का अपरिहार्य विकास
मॉड्यूलर एकीकरण (इंटीग्रेशन) + हल्की सामग्री (लाइटवेटिंग) + संरचनात्मक अनुकूलन (कंपैक्टिंग) के तकनीकी मार्ग के माध्यम से, यह समाधान जीआईएस वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर्स की अंतरिक्ष दक्षता की सीमाओं को पुनर्निर्धारित करता है। इसका मूल्य न केवल 35% सबस्टेशन फर्श क्षेत्र को मुक्त करने में ही नहीं, बल्कि भविष्य के अत्यधिक घनत्व वाले शहरी विद्युत ग्रिड के लिए एक स्केलेबल हार्डवेयर आर्किटेक्चर आधार भी प्रदान करता है।
