ماڈیولر اور سپیس-اینٹنسٹرکچر سلوشن: جی آئی ایس ولٹیج ٹرانسفارمرز کا بریک تھرو ایپلیکیشن کمپیکٹ شہری سب سٹیشنز میں
چیلنج: محدودیت فضا برای ترانسفورمرهای ولتاژ سنتی GIS
در مناطق مرکزی شهری، زیرزمینی اسپیسٹیشن یا شبکات توزیع برق با چگالی بالا، منابع فضا برای اسپیسٹیشن بسیار کم هستند۔ ترانسفورمرهای ولتاژ سنتی GIS (VTs) به دلیل ساختار مستقل خود، اندازه فیزیکی بزرگ (مساحت پایه معمولاً بیش از 4 متر مربع برای تجهیزات 400kV)، اجزای پراکنده و نقاط اتصال مخزن گاز پیچیده دارند۔ این امر نه تنها باعث طولانی شدن دوره نصب میشود بلکه آن را دشوار میکند تا نیازهای طراحی اسپیسٹیشنهای فشرده مدرن را برآورده کند و یک گلوگاه کلیدی برای بهروزرسانی شبکههای شهری میشود۔
حل: طراحی یکپارچه ماژولی سبک ساندویچ
- ساختار عملکردی یکپارچه
- نوآوری اصلی: استفاده از ماژول "ساندویچ VT-سوئیچ قطع"، که ترانسفورمر ولتاژ الکترومغناطیسی (VT) و سوئیچ جداسازی/زمین را در یک واحد مخزن گازی یکپارچه میکند۔
- مزیت ساختاری: حذف اتصالات فلنک بین اجزای گسسته سنتی، کاهش 50٪ از نقاط اتصال مخزن گاز و نقاط ختم، کاهش قابل توجه خطر نشت گاز و نقاط شکست پتانسیلی۔
- پارامتر نمونه: طول واحد GIS VT 400kV به ≤ 1.8 متر کاهش یافته و پیچیدگی سیمکشی 60٪ کاهش یافته است۔
- تکنولوژی پوشش سبک وزن
- بهروزرسانی مواد: استفاده از آلیاژ آلومینیوم-منیزیم مقاوم در کشش (≥350MPa) به جای پوششهای فولادی سنتی، که باعث کاهش 25٪ ضخامت دیواره تحت قوت عایقی معادل میشود۔
- فشرده سازی فضا: کاهش 30٪ قطر کلی (مثلاً قطر خارجی VT 400kV به Φ600mm بهینه شده است)۔ مساحت پایه تجهیز ≤2.5 متر مربع (شامل مکانیسم عملیاتی)، مناسب برای طرحهای محوری 2.5m×2.5m است۔
مزایای مورد انتظار: تعریف مجدد استانداردهای تجهیزات برای سناریوهای با چگالی بالا
|
شاخص |
نرخ بهبود |
ارزش عملی |
|
ساعت کاری نصب |
کاهش 40٪ |
زمان نصب VT واحد از 12 → 7.2 ساعت |
|
استفاده از فضا |
افزایش 35٪ |
صرفهجویی 1/3 مساحت پایه تجهیز برای ظرفیت اسپیسٹیشن یکسان |
|
سناریوهای قابل اعمال |
شکست حدود |
اسپیسٹیشنهای زیرزمینی / اسپیسٹیشنهای چندسطحی / بازسازی اسپیسٹیشنهای قدیمی |
|
هزینه چرخه عمر |
کاهش 18٪ |
کاهش پیچیدگی O&M ↓ + کاهش نرخ خرابی ↓ + کاهش مصرف انرژی ↓ |
اعتبارسنجی سناریوی کاربرد
این راهحل در پروژههایی مانند اسپیسٹیشن زیرزمینی 275kV در شینجیکو، توکیو و شبکه هوشمند برق در منطقه کسب و کار هونگکاو شانگهای نصب شده است:
- انطباق فضایی: با موفقیت 6 گروه VT 400kV در یک محور زیرزمینی 18 متری یکپارچه شده است، با تراکم دستگاه 0.4 واحد/متر مربع (طرح سنتی ≤0.25 واحد/متر مربع)۔
- ضبط قابلیت اطمینان: صفر شکست ختم در 12 ماه عملیات مداوم، تخلیه جزئی < 3pC (مطابق با استاندارد IEC 62271-203)۔
نتیجه: تکامل حتمی طراحی فشرده
از طریق مسیر فنی یکپارچهسازی ماژولی (یکپارچهسازی) + مواد سبک وزن (سبکسازی) + بهینهسازی ساختار (فشردهسازی)، این راهحل مرزهای کارایی فضایی ترانسفورمرهای ولتاژ GIS را تعریف مجدد میکند۔ ارزش آن نه تنها در آزادسازی 35٪ از فضای کف اسپیسٹیشن بلکه در ارائه یک پایه سختافزاری مقیاسپذیر برای شبکه برق شهری با چگالی فوقالعاده بالا در آینده نیز قرار دارد۔
