Struktur Modular dan Padat: Penyelesaian Inovatif Penggunaan GIS Voltage Transformers di Substasiun Bandar Padat
Cabar: Kekangan Ruang Peralatan GIS Pengubah Tegangan Tradisional
Di kawasan inti bandar, stesen bawah tanah, atau rangkaian pengagihan elektrik berketumpatan tinggi, sumber ruang stesen adalah sangat terhad. Peralatan GIS Pengubah Tegangan (VT) tradisional, kerana struktur berdiri sendiri, mengalami saiz fizikal yang besar (luas kaki biasanya melebihi 4 m² untuk peralatan 400kV), komponen yang tersebar, dan titik-titik sambungan bahagian gas yang rumit. Ini tidak hanya menyebabkan tempoh pemasangan yang panjang tetapi juga sukar memenuhi keperluan reka bentuk stesen padat moden, menjadi botleneck utama yang menghalang peningkatan grid bandar.
Penyelesaian: Reka Bentuk Modul Terpadu Gaya Sandwich
- Struktur Fungsional Terpadu
- Inovasi Utama: Menggunakan modul "sandwich VT-disconnector", mengintegrasikan pengubah tegangan elektromagnetik (VT) dan disconnector/pembumian ke dalam satu unit bahagian gas.
- Kelebihan Struktur: Menghapuskan sambungan flens antara komponen diskret tradisional, mengurangkan antara muka bahagian gas dan titik-titik penyegelan sebanyak 50%, secara signifikan mengurangkan risiko kebocoran gas dan titik-titik potensi kegagalan.
- Parameter Contoh: Panjang unit GIS VT 400kV dikompres hingga ≤ 1.8m, kompleksiti bekalan kabel dikurangkan sebanyak 60%.
- Teknologi Cangkerang Ringan
- Peningkatan Bahan: Cangkerang menggunakan aloi aluminium-magnesium berkualiti tinggi (kekuatan tarikan ≥350MPa), menggantikan cangkerang besi tradisional, mencapai pengurangan 25% ketebalan dinding di bawah kekuatan penyegelan yang setara.
- Kompresi Ruang: Diameter keseluruhan dikurangkan sebanyak 30% (contohnya, diameter luar VT 400kV dioptimumkan kepada Φ600mm). Luas kaki peralatan ≤2.5 m² (termasuk mekanisme operasi), menyesuaikan dengan susunan cerun 2.5m×2.5m yang ultra sempit.
Manfaat Jangkaan: Mendefinisikan Semula Standard Peralatan untuk Skenario Berketumpatan Tinggi
|
Indikator |
Kadar Peningkatan |
Nilai Praktikal |
|
Jam Kerja Pemasangan |
Dipendekkan 40% |
Masa pemasangan VT tunggal dari 12 → 7.2 jam |
|
Penggunaan Ruang |
Ditingkatkan 35% |
Menyelamatkan 1/3 luas kaki peralatan untuk kapasiti stesen yang sama |
|
Skenario Aplikasi |
Had Dipecahkan |
Stesen bawah tanah / Stesen bertingkat / Pembaharuan stesen lama |
|
Kos Siklus Hidup |
Dikurangkan 18% |
Kompleksiti O&M diturunkan ↓ + Kadar kegagalan diturunkan ↓ + Penggunaan tenaga diturunkan ↓ |
Pengesahan Skenario Aplikasi
Penyelesaian ini telah diterapkan dalam projek seperti stesen bawah tanah 275kV di Shinjuku, Tokyo, dan grid pintar Shanghai Hongqiao Business District:
- Adaptabiliti Ruang: Berjaya mengintegrasikan 6 kumpulan VT 400kV dalam shaft bawah tanah kedalaman 18m, mencapai ketumpatan peranti 0.4 unit/m² (skema tradisional ≤0.25 unit/m²).
- Rekod Kebolehpercayaan: Tiada kegagalan segel selama 12 bulan operasi berterusan, pelepasan separa < 3pC (memenuhi piawaian IEC 62271-203).
Kesimpulan: Evolusi Inevitable bagi Reka Bentuk Padat
Melalui laluan teknikal Integrasi Modul (Integration) + Bahan Ringan (Lightweighting) + Optimisasi Struktur (Compaction), penyelesaian ini mendefinisikan semula batas efisiensi ruang peralatan GIS pengubah tegangan. Nilainya tidak hanya terletak pada pembebasan 35% ruang lantai stesen tetapi juga menyediakan asas arsitektur perkakasan yang boleh diperluas untuk grid elektrik bandar berketumpatan ultra tinggi masa depan.
