Modulär och platsintensiv strukturlösning: Det genombrottet i tillämpningen av GIS-spänningsomvandlare i kompakta urbana understationer
Utmaning: Rymdbegränsningar för traditionella GIS-spänningsomvandlare
I urbana kärnområden, underjordiska transformatorstationer eller högdensitetsfördelningsnät är rymdresurserna i transformatorstationer extremt knappa. Traditionella GIS-spänningsomvandlare (VTs), på grund av deras fristående struktur, har en stor fysisk storlek (ytarea vanligtvis överstiger 4 m² för 400kV-utrustning), spridda komponenter och komplexa gasfackanslutningspunkter. Detta leder inte bara till långa installationscykler utan gör också det svårt att uppfylla designkraven för moderna kompakta transformatorstationer, vilket blir en viktig flaska hals som begränsar stadsnätuppdateringar.
Lösning: Smörgåsliknande modulär integrerad design
- Integrerad funktionsstruktur
- Kärninovation: Använder ett "VT-brytarmodul", som integrerar den elektromagnetiska spänningsomvandlaren (VT) och isolerings/jordningsbrytaren i en enda gasfackenhet.
- Strukturell fördel: Eliminerar flängskopplingar mellan traditionella diskreta komponenter, minskar gasfackgränssnitt och tätningpunkter med 50%, vilket drastiskt minskar risken för gasläckage och potentiella felkällor.
- Exempelparameter: Längden på 400kV GIS VT-enhet komprimerad till ≤ 1,8m, ledningskomplexitet minskad med 60%.
- Lättviktskalteknik
- Materialuppgradering: Kalt använder höghållfast aluminium-magnesiumlegering (hållfasthet ≥350MPa), ersätter traditionella stålkalter, uppnår en 25% minskning av väggens tjocklek vid likvärdig isoleringsstyrka.
- Rymdkomprimering: Total diameter minskad med 30% (t.ex. 400kV VT yttre diameter optimerad till Φ600mm). Utrustningsytarea ≤2,5 m² (inklusive driftmekanism), anpassar sig till ultrasnäva 2,5m×2,5m schaktlayouter.
Förväntade fördelar: Omdesignar utrustningsstandarder för högdensitetsscenarier
|
Indikator |
Förbättringsgrad |
Praktisk värde |
|
Installationsarbetstimmar |
Förkortade 40% |
Enkel VT-installationstid från 12 → 7,2 timmar |
|
Rymdanvändning |
Ökad 35% |
Sparar 1/3 av utrustningsytarea för samma transformatorstationskapacitet |
|
Tillämpningsområden |
Gränser brutna |
Underjordiska transformatorstationer / Flervåningstransformatorstationer / Ombyggnad av gamla stationer |
|
Livscykluskostnad |
Minskade 18% |
Lägre O&M-komplexitet ↓ + Minskad fejlhändelsefrekvens ↓ + Minskad energiförbrukning ↓ |
Validering av tillämpningsområde
Denna lösning har distribuerats i projekt som den underjordiska 275kV-transformatorstationen i Shinjuku, Tokyo, och Shanghai Hongqiao Business District smart grid:
- Rymdanpassning: Lyckades integrera 6 grupper av 400kV VTs i en 18m djup underjordisk schakt, uppnådde en enhetsdensitet av 0,4 enheter/m² (traditionell lösning ≤0,25 enheter/m²).
- Tillförlitlighetsrekord: Inga tätningsfel under 12 månaders kontinuerlig drift, partiell utsläppning < 3pC (möter IEC 62271-203-standard).
Slutsats: Den oundvikliga utvecklingen av kompakt design
Genom den tekniska vägen av Modulär integration (Integration) + Lättviktsmaterial (Lättvikting) + Strukturell optimering (Kompaktering), omskriver denna lösning rymdeffektivitetsgränserna för GIS-spänningsomvandlare. Dess värde ligger inte bara i att frigöra 35% av transformatorstationsytan utan också i att erbjuda en skalbar hårdvaruarkitekturfundament för framtida ultra-hög-densitets stadsenerginät.
