Modularna i prostorski učinkovita strukturna rješenja: Prijelomna primjena GIS transformatora napona u kompaktnim urbanih podstanicama
Izazov: Prostorni ograničenja tradicionalnih GIS napona pretvarača
U urbanim središtima, podzemnim transformatornim postajama ili mrežama visoke gustoće distribucije, prostorni resursi transformatorne postaje su izuzetno rijeti. Također, tradicionalni GIS naponski pretvarači (VT), zbog svoje samostalne strukture, imaju veliku fizičku dimenziju (površina često prelazi 4 m² za opremu od 400kV), razasute komponente i složene točke vezanja plinskih odjeljenja. To ne samo da dovodi do dugih ciklusa instalacije, već i teško zadovoljava zahtjeve dizajna moderne kompaktnih transformatornih postaja, stvarajući ključnu bocu koja ograničava nadogradnju gradske mreže.
Rješenje: Modularni integrirani dizajn u sandwich stilu
- Integrirana funkcionalna struktura
- Ključna inovacija: Koristi "VT-isključivač sandwich modul", integrirajući elektromagnetski naponski pretvarač (VT) i isključivač/izolacijski prekidač u jednu plinsku odjeljak jedinicu.
- Strukturna prednost: Eliminira flanšne spojeve između tradicionalnih diskretnih komponenata, smanjujući interfejs plinskih odjeljaka i točke zatvaranja za 50%, značajno smanjujući rizik od curenja plina i potencijalne točke greške.
- Primjer parametara: Duljina 400kV GIS VT jedinice smanjena na ≤ 1.8m, kompleksnost provođenja smanjena za 60%.
- Tehnologija lagane ljuske
- Nadogradnja materijala: Ljuska koristi visokojak aluminij-magnezijum leguru (tlačna čvrstoća ≥350MPa), zamjenjujući tradicionalne čelikove oklope, postižući 25% smanjenje debljine zidova uz ekvivalentnu izolacijsku čvrstoću.
- Kompresija prostora: Ukupan promjer smanjen za 30% (npr. vanjski promjer 400kV VT optimiziran na Φ600mm). Površina opreme ≤2.5 m² (uključujući mehanizam rada), prilagođena ultra-uskim rasporedima šaha 2.5m×2.5m.
Očekivani učinci: Redefiniranje standarda opreme za scene visoke gustoće
|
Pokazatelj |
Stopa poboljšanja |
Praktična vrijednost |
|
Sati instalacije |
Skraćeno 40% |
Vrijeme instalacije jednog VT-a sa 12 → 7.2 sati |
|
Isporuka prostora |
Povećano 35% |
Štedi 1/3 površine opreme za istu kapacitetu transformatorne postaje |
|
Primjenjive scene |
Ograničenja prekinuta |
Podzemne transformatorne postaje / Višeslojne transformatorne postaje / Modernizacija starih postaja |
|
Stočna vrijednost |
Smanjena 18% |
Smanjena složenost O&M ↓ + Smanjena stopa otkaza ↓ + Smanjeno potrošnja energije ↓ |
Validacija primjene scene
Ovo rješenje je implementirano u projektima poput podzemne 275kV transformatorne postaje u Shinjuku, Tokio, i pametne mreže Shanghai Hongqiao Business District:
- Prilagodba prostora: Uspješno integrirano 6 grupa 400kV VT-ova u 18m dubokom podzemnom šahu, postižući gustocu uređaja od 0.4 jedinica/m² (tradicionalni shema ≤0.25 jedinica/m²).
- Zapis pouzdanosti: Nula propadanja zatvaranja tijekom 12 mjeseci neprekidnog rada, djelomični ispit < 3pC (ispunjava IEC 62271-203 standard).
Zaključak: Neizbežna evolucija kompaktnog dizajna
Kroz tehnički put Modularne integracije (Integracija) + Laganih materijala (Laganje) + Strukturne optimizacije (Kompaktnost), ovo rješenje redefinira granice prostorne učinkovitosti GIS naponskih pretvarača. Njegova vrijednost leži ne samo u oslobađanju 35% površine transformatorne postaje, već i u pružanju skalabilne hardverske arhitekture za buduću ultra-visoko gustoću gradske električne mreže.
