Struktur Modular dan Hemat Ruang: Penerapan Terobosan dari Trafo Tegangan GIS di Substasiun Perkotaan Kompak
Tantangan: Batasan Ruang dari Transformer Tegangan GIS Tradisional
Di area inti kota, stasiun bawah tanah, atau jaringan distribusi listrik berkepadatan tinggi, sumber daya ruang stasiun sangat terbatas. Transformer Tegangan GIS (VT) tradisional, karena struktur mandirinya, memiliki ukuran fisik yang besar (luas area biasanya melebihi 4 m² untuk peralatan 400kV), komponen yang tersebar, dan titik-titik sambungan kompartemen gas yang rumit. Ini tidak hanya menyebabkan siklus pemasangan yang panjang, tetapi juga sulit memenuhi persyaratan desain stasiun compact modern, menjadi hambatan utama yang membatasi peningkatan jaringan kota.
Solusi: Desain Modular Terintegrasi Gaya Sandwich
- Struktur Fungsional Terintegrasi
- Inovasi Inti: Menggunakan "modul sandwich VT-disconnector switch," mengintegrasikan transformer tegangan elektromagnetik (VT) dan saklar isolasi/penghubung ke tanah dalam satu unit kompartemen gas.
- Keunggulan Struktural: Menghilangkan sambungan flensa antara komponen diskrit tradisional, mengurangi antarmuka kompartemen gas dan titik-titik penyegelan sebesar 50%, secara signifikan menurunkan risiko kebocoran gas dan potensi titik gagal.
- Parameter Contoh: Panjang unit GIS VT 400kV dikompresi menjadi ≤ 1.8m, kompleksitas kabel dikurangi sebesar 60%.
- Teknologi Cangkang Ringan
- Peningkatan Material: Cangkang menggunakan paduan aluminium-magnesium dengan kekuatan tarik ≥350MPa, menggantikan casing baja tradisional, mencapai pengurangan ketebalan dinding sebesar 25% dengan kekuatan isolasi yang setara.
- Kompresi Ruang: Diameter keseluruhan dikurangi sebesar 30% (misalnya, diameter luar VT 400kV dioptimalkan menjadi Φ600mm). Luas area perangkat ≤2.5 m² (termasuk mekanisme operasi), menyesuaikan dengan tata letak poros ultra-narrow 2.5m×2.5m.
Manfaat yang Diharapkan: Mendefinisikan Ulang Standar Peralatan untuk Skenario Berkepadatan Tinggi
|
Indikator |
Tingkat Penyempurnaan |
Nilai Praktis |
|
Jam Pemasangan |
Diperpendek 40% |
Waktu pemasangan VT tunggal dari 12 → 7.2 jam |
|
Pemanfaatan Ruang |
Meningkat 35% |
Hemat 1/3 luas area perangkat untuk kapasitas stasiun yang sama |
|
Skenario Aplikasi |
Batasan Dibongkar |
Stasiun bawah tanah / Stasiun bertingkat / Pembaruan stasiun lama |
|
Biaya Siklus Hidup |
Dikurangi 18% |
Kompleksitas O&M berkurang ↓ + Laju kegagalan berkurang ↓ + Konsumsi energi berkurang ↓ |
Validasi Skenario Aplikasi
Solusi ini telah diterapkan dalam proyek seperti stasiun bawah tanah 275kV di Shinjuku, Tokyo, dan jaringan pintar Shanghai Hongqiao Business District:
- Adaptabilitas Ruang: Berhasil mengintegrasikan 6 grup VT 400kV dalam poros bawah tanah kedalaman 18m, mencapai kepadatan perangkat 0.4 unit/m² (skema tradisional ≤0.25 unit/m²).
- Rekam Jejak Keandalan: Nol kegagalan segel selama 12 bulan operasi berkelanjutan, pelepasan parsial < 3pC (memenuhi standar IEC 62271-203).
Kesimpulan: Evolusi Inevitable Desain Compact
Melalui jalur teknis Integrasi Moduler (Integrasi) + Bahan Ringan (Pengurangan Bobot) + Optimalisasi Struktur (Kompaksi), solusi ini mendefinisikan ulang batas efisiensi ruang dari transformer tegangan GIS. Nilainya tidak hanya terletak pada pembebasan 35% lantai stasiun, tetapi juga memberikan fondasi arsitektur hardware yang dapat ditingkatkan untuk jaringan listrik perkotaan ultra-berkepadatan di masa depan.
