Optimizacija na performansite na kompaktni transformatorni: Inovativni tehnički rešeniја i vodenec za celokupna implementacija

4yrs + staff 10000+m² US$150,000,000+ China

1. Претспоставки и иновативни решенија
Иако имаат значајни предности, компактните подстанции во практична примената сè уште се соочуваат со технички претспоставки. Оптимизацијата на перформансите бара иновативни решенија.

1.1 Оптимизација на термалната перформанса

Основен проблем:Акумулација на топлина од опремата во затворено пространство
Иновативни решенија:
- Технологија за насочена воздухна струја:Создавање на независни воздухни канал (дедикирани трансформатор-радијаторски канал), избегнување на интерференција на размена на топлина; подобрува ефикасноста на дисипација на топлината за 40%.
- Примена на материјали со фазно менување (PCM):Пополнување на стените на кабинетот со микрокапсулирани PCM (тачки на топло течење 45°C) за ефективно буферирање на температурните врвови.
- Интелектуелен контролен систем:Фазно активирање на вентилацијата (естествена вентилација при 40°C → принудена вентилација при 50°C → хладење со кондиционер при 60°C).

1.2 Преодолевање на просторни ограничувања

Основен проблем:Конфликт помеѓу функционалната густина и пристапноста за одржување во ограничен простор.
Иновативни решенија:
- Оптимизација на 3D распоред:Примена на Z-образен распоред на шина, подобрување на користењето на вертикалниот простор за 30%.
- Модуларен дизајн со клизна структура:Модули на прекинувачи со релските системи, што овозможува цела единица да се клизне надвор за одржување.

1.3 Контрола на почетната инвестиција

Основен проблем:Предизгражтањето зголемува пропорцијата на трошоците на опремата.
Иновативни решенија:
- Модуларна напластена конфигурација:Основен тип (основни функции) / Подобрен тип (+интелигентно мониторење) / Напреден тип (+регулирање на капацитетот и напонот).
- Иновација на финансиски модел:EPC + Енергетско контрактување за перформанса, амортизација на премиум на опремата преку штети на енергија.
- Стандардизиран дизајн:Устанување на библиотека од 12 стандардни решенија за намалување на трошоците на нестандарден дизајн.

1.4 Защита од електромагнетна интерференција (EMI)

Основен проблем:Претспоставка за електромагнетна компатибилност (EMC) во компактен простор.
Иновативни решенија:
- Технологија за слојна заштита:Компартментот на трансформаторот користи композитна структура од μ-легура (заштита од нискочестотна) + медна мрежа (заштита од високочестотна).
- Систем за активно откажување:Реално време мониторинг и генерирање на против електромагнетни полеви, постигнувајќи потиштување на јачината на полето за 20dB.
- Оптимизација на топологија:Dyn11 врска комбинирана со звезда-делта обмотки, потиштување на 3-та хармоника повеќе од 90%.

2. Предлози за патека на имплементација
Успешните проекти за компактни подстанции бараат научен пристап и фазно извршување на клучните задачи.

2.1 Фаза на планирање

Анализа на карактеристики на оптера:Користење на податоци од интелигентни мерачи за симулација на оптера за 8760 часа за идентификација на карактеристики на врв/долина (нпр. во производствен завод за храна се најде дека оптерот <40% Sn за 30% од времето на работа).
Избор според сценарија:

Тип на сценарио	Препорачан модел	Технички фокус
Комерцијален центар	Американски компактен тип	Ниски шум, интеграција во ландшафт
Индустријална зона	Европски чврст тип	Висока заштита, голема капацитет
Обновливите растојници	Интелигентно регулирање на капацитетот	Прилагодување на флуктуации, потиштување на хармонии
Селско мрежа	Едноставен економски тип	Регулирање на капацитетот, заштита од загадување со блескавина

Оптимизација на локација:Примена на Ворониев алгоритам за дефинирање на зони за доставување, осигурувајќи да е разликата од центарот на оптера до подстанцијата ≤500m.

2.2 Фаза на дизајн

Модуларна конфигурација:Пример - Проект за болница:
- Основна единица: 2×800kVA трансформатори (N+1 редунданција)
- Модул за проширување: интерфејс за хитна енергија од 125kW
- Интелигентен набор: мониторинг на квалитетот на енергијата + предупредување за грешки
Примена на цифров двојник:Извршување на симулација на електромагнетно поле (ANSYS Maxwell), термичка анализа (Fluent) и структурна верификација (Static Structural) на BIM платформа за предвидување на недостатоци во дизајнот.
Оптимизација на системот за поврзување:Примена на затворен циклус на работа (нормално отворен циклус), намалување на краткосрочниот стројен ток за 40%.

2.3 Фаза на инсталација

Иновација на основа:Претизградена бетонска основа (3-дневно хемија) спротивно на традиционалната заливања на местото (28-дневно хемија).
Процес на пускане во работа:Претизградено пускане во работа (90% проверка на функции) → Совместно пускане во работа на местото (48 часа).

2.4 Фаза на управување и одржување (O&M)

Интелигентен систем за O&M:
- Слој за реално време мониторинг:SCADA + IoT платформа (освежување на податоци за 5 минути).
- Слој за анализа и предупредување:Предвижување на временската длабочина на основа на модели за деградација на опремата (грешка <5%).
- Слој за поддршка во одлука:Оптимизација на стратегијата за одржување (намалување на трошоците за O&M за 35%).
Стратегија за одржување базирана на состојба (CBM):Преодолевање од „временско одржување“ до „одржување базирано на податоци“; намалување на стапката на грешки за 70% во случајот на воден завод.
Управување со жизнен циклус:Извршување на комплетна проценка на перформансите на секои 5 години за 20-годишна длабочина, имплементирајќи подобрувања на енергетската ефикасност како што е потребно.