Modularna in prostorsko učinkovita strukturna rešitev: Prijelomna uporaba GIS napetostnih transformatorjev v kompaktnih urbanih podstanicah
Izazov: Omejitev prostora tradicionalnih GIS napetostnih transformatorjev
V urbanih središčih, podzemnih pretvorovalnikih ali visoko gosto posnrtih električnih omrežjih so prostorski viri pretvorovalnikov zelo redki. Tradicionalni GIS napetostni transformatorji (VT), zaradi svoje samostojne strukture, trpijo zaradi velike fizične velikosti (obseg običajno presega 4 m² za opremo 400kV), razpršenih komponent in kompleksnih povezav plinskih odsekov. To ne le pripelje do dolgih ciklov namestitve, ampak tudi težko izpolnjuje zahteve za dizajn modernih kompaktnih pretvorovalnikov, kar postaja ključna grla, ki omejuje nadgradnje urbanih omrežij.
Rešitev: Modulsko integrirani sandwich dizajn
- Integrirana funkcionalna struktura
- Globoka inovacija: Uporablja modul "VT-izklopni vtičnik sandwich", ki združuje elektromagnetski napetostni transformator (VT) in izklopnik/posebni izklopnik v enotni plinski odsek.
- Strukturna prednost: Odstranjuje flanžne povezave med tradicionalnimi ločenimi komponentami, zmanjša vmesne ploskev plinskih odsekov in točk zapiranja za 50%, značilno zmanjša tveganje za utrčevanje plina in možne točke odpovedi.
- Primer parametra: Dolžina 400kV GIS VT enote skrčena na ≤ 1,8m, kompleksnost povezav zmanjšana za 60%.
- Tehnologija lahkotnih lupin
- Nadgradnja materiala: Lupina uporabljajo visokojake aluminij-magnesium zlitino (tlačna čvrstoč ≥350MPa), ki nadomešča tradicionalne jeklene lupine, doseže 25% zmanjšanje debeline pri enakovredni izolacijski čvrstoči.
- Kompresija prostora: Skupni premer zmanjšan za 30% (npr. 400kV VT zunanji premer optimiziran na Φ600mm). Obseg opreme ≤2,5 m² (vključno z operativnim mehanizmom), prilagodljen ultra ozkim 2,5m×2,5m štolnskim postavitvam.
Pričakovani učinki: Ponovna določitev standardov opreme za visoko gosto scenarije
|
Pokazatelj |
Stopnja izboljšanja |
Praktična vrednost |
|
Namestitveni delouri |
Skrajšano 40% |
Čas namestitve enega VT-ja od 12 → 7,2 ur |
|
Izraba prostora |
Povečano 35% |
Shrani 1/3 obsega opreme za isto zmogljivost pretvorovalnika |
|
Uporabni scenariji |
Omejitve prelomljene |
Podzemni pretvorovalniki / Viškosne pretvorovalnice / Modernizacija starih postavitev |
|
Cikel življenja |
Zmanjšano 18% |
Zmanjšana kompleksnost vzdrževanja in popravljanja ↓ + Zmanjšana stopnja odpovedi ↓ + Zmanjšana poraba energije ↓ |
Potrjava uporabnega scenarija
Ta rešitev je bila uporabljena v projektih, kot sta podzemni 275kV pretvorovalnik v Shinjuku, Tokio, in pametno omrežje Shanghai Hongqiao Business District:
- Prilagodljivost prostora: Uspešno integrirane 6 skupin 400kV VT-jev v 18m globokem podzemnem štolnu, dosežena gostota opreme 0,4 enote/m² (tradicionalni načrt ≤0,25 enote/m²).
- Zgodovina zanesljivosti: Ni bilo nobenih odpovedi zapiralnih elementov v 12 mesecih neprekinjenega delovanja, delni razlaganje < 3pC (v skladu s standardom IEC 62271-203).
Zaključek: Neizbežna evolucija kompaktnega dizajna
S tehnično potjo Modulska integracija (Integracija) + Lahki materiali (Lahkotnost) + Strukturna optimizacija (Kompaktnost), ta rešitev ponovno določa meje prostorske učinkovitosti GIS napetostnih transformatorjev. Njegova vrednost leži ne le v osvoboditvi 35% površine pretvorovalnika, ampak tudi v zagotavljanju skalabilne strojne arhitekture za prihodnje ultra visoko gosto urbano električno omrežje.
