Moduláris és térképzetes szerkezeti megoldás: A GIS feszültségátalakítók áttörő alkalmazása kompakt városi alátámasztókban
Kihívás: A hagyományos GIS feszültségátalakítók térkövet igénylésének korlátozottsága
A városi központokban, az alagútbeli átalakítóállomásokban vagy a nagy sűrűségű villamosenergia-hálózatokban az átalakítóállomások térforrása rendkívül szűkös. A hagyományos GIS feszültségátalakítók (VT-ek) önálló szerkezetük miatt nagy fizikai méretük van (az 400 kV-es berendezések területigénye általában 4 m²-nél nagyobb), szétszórt komponenseik és összetett gázkomor kapcsolópontjuk vannak. Ez nem csak hosszú telepítési időt eredményez, de nehézvé teszi a modern kompakt átalakítóállomások tervezési követelményeinek teljesítését, ezáltal fontos akadalyvá válik a városi hálózatok frissítésére.
Megoldás: Szendvicsstílusú moduláris integrált dizájn
- Integrált funkcionális szerkezet
- Alapvető innováció: Egy "VT-kapcsoló-szendvics modult" használ, amely integrálja az elektromágneses feszültségátalakítót (VT) és a szeparáló/földelő kapcsolót egyetlen gázkomor egységbe.
- Szerkezeti előny: Kiküszöböli a hagyományos diszkrét komponensek közötti csapágykapcsolatokat, 50%-kal csökkentve a gázkomor felületeket és zárópontokat, jelentősen csökkentve a gázlehetetlenség kockázatát és a potenciális hibapontokat.
- Példa paraméter: Az 400 kV GIS VT egység hossza ≤ 1,8 m, a vezetékrendszer összetettsége 60%-kal csökken.
- Feketeanyag technológia
- Anyagfrissítés: A burkolat magasfeszültségű alumínium-magnézium ötvözetet (húzóerő ≥350MPa) alkalmaz, lecserélve a hagyományos acélburkolatot, 25%-kal csökkentve a falvastagságot azonos izolációs erejénél.
- Térköltség-csökkentés: Az átmérő 30%-kal csökken (pl. az 400 kV VT külső átmérője optimalizálva Φ600mm-re). A berendezés területigénye ≤2,5 m² (operációs mechanizmus beleszámítva), alkalmazható ultra-szűk 2,5m×2,5m csonthelyzetekben.
Várható előnyök: A nagy sűrűségű helyzetek berendezési normáinak újravértelenítése
|
Mutató |
Gyorsulási arány |
Gyakorlati érték |
|
Telepítési munkaidő |
Rövidítve 40% |
Egy VT telepítési ideje 12 → 7,2 óra |
|
Térhasználat |
Növekedett 35% |
Megspórol 1/3 részét a berendezés területigényének ugyanolyan átalakítóállomás kapacitáshoz képest |
|
Alkalmazható helyzetek |
Korlátok megszüntetése |
Alagútbeli átalakítóállomások / Többszintű átalakítóállomások / Régi állomások frissítése |
|
Életciklus költség |
Csökkent 18% |
Csökkentett karbantartási bonyodalom ↓ + Csökkentett hibaarány ↓ + Csökkentett energiafelhasználás ↓ |
Alkalmazási helyzet validálása
Ezt a megoldást projektekben, mint például a Tokió Shinjuku-i 275 kV-os alagútbeli átalakítóállomásban, és a Shanghai Hongqiao üzleti kerület intelligens hálózatában helyezték üzembe:
- Térhasználati alkalmazkodás: Sikeresen integrált 6 darab 400 kV VT-t egy 18 méter mély alagútbeli csonthelyzetbe, elérve 0,4 db/m² eszköz sűrűséget (hagyományos sémában ≤0,25 db/m²).
- Megbízhatósági rekord: 12 hónapos folyamatos működés során nincs záróhiba, részfolyamathódítás < 3 pC (IEC 62271-203 szabvány szerint).
Következtetés: A kompakt dizájn kényelmi fejlődése
A Moduláris integráció (integráció) + Feketeanyag (levegősítés) + Szerkezeti optimalizálás (kompaktság) technikai úton ez a megoldás újravérteli a GIS feszültségátalakítók térhasználati határait. Értéke nem csak abban rejlik, hogy 35%-kal szabadítja fel az átalakítóállomás talajterületét, hanem olyan skálázható hardverarchitektúra alapját is biztosítja, ami a jövőbeli ultra-magassűrűségű városi villamosenergia-hálózatok számára alkalmas.
