Modüler ve Alan Yoğun Yapı Çözümü: Kompakt Şehir Alt İstasyonlarında GIS Gerilim Dönüşürcülerinin Devrimsel Uygulaması
Çıkış: Geleneksel GIS Gerilim Dönüştürücülerinin Alan Kısıtlamaları
Şehir merkezlerinde, yeraltı trafo merkezlerinde veya yoğun elektrik dağıtım ağlarında, trafo alan kaynakları son derece azdır. Geleneksel GIS Gerilim Dönüştürücüleri (GD), bağımsız yapılarından dolayı büyük fiziksel boyutlara (tipik olarak 400kV ekipman için 4 m²’yi aşan alana ihtiyaç duyar), dağılmış bileşenlere ve karmaşık gaz bölme bağlantı noktalarına sahiptir. Bu durum, uzun kurulum sürelerine yol açmakla birlikte, modern kompakt trafo merkezi tasarım gereksinimlerini karşılamayı zorlaştırır ve şehir içi ağ yükseltmelerini kısıtlayan kilit bir engel haline gelir.
Çözüm: Sandviç Tarzı Modüler Entegre Tasarım
- Entegre Fonksiyonel Yapı
- Temel Yenilik: "GD-kesme anahtarı sandviç modülü" kullanarak, manyetik gerilim dönüştürücüsü (GD) ve izolasyon/kenarlanma anahtarını tek bir gaz bölmesi ünitesine entegre eder.
- Yapısal Avantaj: Geleneksel ayrık bileşenler arasındaki flans bağlantılarını ortadan kaldırarak, gaz bölme arayüzlerini ve mühürleme noktalarını %50 oranında azaltır, bu da gaz sızıntısı riskini ve potansiyel hata noktalarını önemli ölçüde düşürür.
- Örnek Parametre: 400kV GIS GD ünitesinin uzunluğu ≤ 1.8m'ye sıkıştırılır, tesisat karmaşıklığı %60 oranında azalır.
- Hafif Kabuk Teknolojisi
- Malzeme Yükseltme: Kabuk, yüksek dayanımlı alüminyum-magnezyum alaşımı (çekme dayanımı ≥350MPa) kullanılarak, geleneksel çelik kaplama yerine geçiş yapılır, eşit yalıtım gücü altında duvar kalınlığını %25 oranında azaltır.
- Alan Sıkıştırma: Genel çap %30 oranında azalır (örneğin, 400kV GD dış çapı Φ600mm'ye optimize edilir). Ekipman alana ≤2.5 m² (işletme mekanizması dahil), ultra dar 2.5m×2.5m şacht düzenlemesine uyum sağlar.
Beklenen Faydalar: Yüksek Yoğunluklu Senaryolar İçin Ekipman Standartlarını Yeniden Tanımlama
|
Gösterge |
İyileştirme Oranı |
Pratik Değer |
|
Kurulum Çalışma Saati |
%40 Kısa |
Tek GD kurulum süresi 12 → 7.2 saat |
|
Alan Kullanımı |
%35 Artış |
Aynı trafo kapasitesi için ekipman alandan üçte bir tasarruf |
|
Uygulanabilir Senaryolar |
Sınırlar Kırıldı |
Yeraltı trafo merkezleri / Çok katlı trafo merkezleri / Eski istasyonların yenilenmesi |
|
Yaşam Çevrim Maliyeti |
%18 Azalma |
Bakım ve onarım karmaşıklığı ↓ + Hata oranı ↓ + Enerji tüketimi ↓ |
Uygulama Senaryosu Doğrulaması
Bu çözüm, Tokyo'nun Shinjuku bölgesindeki yeraltı 275kV trafo merkezi ve Şanghay Hongqiao İş Merkezi akıllı grid projelerinde uygulanmıştır:
- Alan Uyumluluğu: 18 metre derinliğindeki yeraltı şachte 6 grup 400kV GD başarıyla entegre edilmiştir, ekipman yoğunluğu 0.4 adet/m² (geleneksel şema ≤0.25 adet/m²).
- Güvenilirlik Kaydı: Sürekli 12 aylık işletme süresince herhangi bir mühür hatası olmamış, kısmi salınım < 3pC (IEC 62271-203 standartına uygun).
Sonuç: Kompakt Tasarımın İnatçı Evrimi
Bu çözüm, Modüler Entegrasyon (Entegrasyon) + Hafif Malzemeler (Hafifleştirme) + Yapısal Optimizasyon (Sıkıştırma) teknik yoluyla, GIS gerilim dönüştürücülerinin alan etkinliği sınırlarını yeniden tanımlar. Değeri, sadece trafo alanı alanından %35 tasarruf sağlamada değil, aynı zamanda gelecekteki ultra yüksek yoğunluklu şehir içi güç ağı için ölçeklenebilir donanım mimarisi temeli sağlamada da yatar.
