Aplikační řešení pro kompaktní transformátorové stanice v městských elektrizačních sítích

Jako klíčová součást moderních elektrických systémů se kompaktní transformační stanice staly klíčovým vybavením pro modernizaci a transformaci městských sítí díky svým výhodám, jako je tovární předvýroba, snadná instalace, malé rozměry, bezpečnost a spolehlivost. S akcelerací urbanizace se kompaktní transformační stanice vyvíjejí z tradičního distribučního vybavení na ekologické a inteligentní energetické uzly prostřednictvím integrace obnovitelných zdrojů energie, systémů uchování energie a technologií inteligentního monitoringu. Na základě nejnovějších technických specifikací a analýzy aplikovaných scénářů tento řešení navrhuje racionální konfigurace a strategie inteligentní transformace kompaktních transformačních stanic v městských sítích, aby byla zlepšena kvalita dodávky energie, sníženy provozní náklady a podpořen vývoj nízkouhlíkových sítí.

1. Analýza technických charakteristik a výhod kompaktních transformačních stanic

1.1 Základní filosofie návrhu
Využívá úplně uzavřeného, modulárního návrhu, který integruje vysokonapěťové přepínače, distribuční transformátory a nízkonapěťové distribuční zařízení do jedné skříně, dosahující modelu „tovární předvýroba + montáž na místě“. Podle obecných technických specifikací pro kompaktní transformační stanice z roku 2025 je stupeň ochrany skříně ≥IP55, což umožňuje odolat tvrdým podmínkám, jako je soľový prach.

1.2 Šest hlavních výhod

Krátký stavby čas:Instalace a uvádění do provozu trvají pouze 5-8 dní, což snižuje investice o 40%-50% ve srovnání s tradičními transformačními stanicemi.
Úspora místa:Kompaktní transformační stanice o výkonu 4000 kVA zabírají ≤300 m², což je pouze 1/10 plochy tradiční transformační stanice.
Vysoká bezpečnost:Úplně uzavřená izolační struktura bez expozovaných částí pod napětím, dosahující „nulových případů elektrického šoku“.
Silná automatizace:Podporuje funkce „Čtyři tele“ (Telemetrie, Teleindikace, Telekontrola, Teleregulace), splňující požadavky na nepilotovanou operaci.
Flexibilní konfigurace:Modulární návrh se adaptoval na rozmanité scénáře městských sítí.
Jednoduchá údržba:Standardizované komponenty umožňují rychlou výměnu, minimalizují dobu výpadku.

1.3 Klasifikace technické struktury

Typ	Rozvržení	Klíčové vlastnosti	Porovnání objemu
Evropská kompaktní transformační stanice	„Řadové“ Oddělené oddíly	Vysokonapěťová skříň, transformátor a nízkonapěťová skříň v samostatných oddílech. Flexibilní výběr skříní, ale spoléhá na přinutitelné chlazení; větší objem.	Základ (největší)
Americká kompaktní transformační stanice	„Kombinovaná“ Integrovaná	Vysokonapěťový zátěžový přepínač, pojistky a transformátor integrovány do olejové nádrže. Nejmenší objem. Nicméně, olejové pojistky jsou náchylné k karbonizaci; údržba vyžaduje výpadek; nedostatečná ochrana proti chybě fáze.	1/5 - 1/3 evropského typu
Domácí kompaktní transformační stanice	„Vylepšené řadové“ Oddělené oddíly	Vysokonapěťová skříň, transformátor a nízkonapěťová skříň v samostatných, ale kompaktně propojených oddílech. Přidává bezpečnostní interlocky a inteligentní monitoring: 1. Bezpečnostní interlock: Mechanický interlock mezi zazemňovacím přepínačem a hlavním přepínačem zajišťuje absolutní bezpečnost během údržby. 2. Ochrana pojistkami: Spouštění třífázového vypnutí a uzamčení při zapnutí jedné pojistky, aby se zabránilo provozu s chybějící fází. 3. Inteligentní monitoring: Automatická ochrana teploty oleje, vzdálené „Čtyři tele“ funkce. 4. Vylepšená ochrana: Dvojvrstvé tepelné izolace střechy + plech pokrytý hliníkem a cínem proti korozí, životnost ≥20 let.	1/3 - 1/2 evropského typu

2. Typické scénáře aplikace v městských sítích a konfigurační plány

2.1 Scénář bytové oblasti

Případ:Bytový komplex (24 000 m², 398 domácností), kapacita distribučního transformátoru 630 kVA.
Doporučení k konfiguraci:

Typ:500-1000 kVA, ochrana IP55.
Landschaftní návrh:Skříň s panelama pro reklamní světla, fotovoltaická instalace na střeše.
Kompensace reaktivní energie:Konfigurováno na 40%-50% kapacity, automatické kompenzační zařízení s 10 okruhy.
Nízkonapěťové vývodní linky:15-25 okruhů (včetně 1-3 rezerv).

2.2 Scénář obchodního centra

Případ:Nákupní centrum (komplex 109 000 m²), používá ekologickou plynnou izolační ringovou hlavní jednotku (RMU).
Doporučení k konfiguraci:

Kapacita:1250-2000 kVA, spojení typu ringové hlavní jednotky.
Inteligentní monitoring:Řezání síti 5G + šifrování SM4/SM2, podpora analýzy stavu zařízení pomocí AI.
Kompensace reaktivní energie:Konfigurováno na 50%-60% kapacity, 20-30 okruhů dodávacího systému.

2.3 Scénář průmyslového parku

Případ:Nabíjecí stanice na parkovišti, používá 1250 kVA ringovou hlavní jednotku kompaktní transformační stanice.
Doporučení k konfiguraci:

Kapacita:800-2000 kVA.
Integrace uchování energie:15%-20% kapacity hlavního transformátoru, doporučeno 6,25 MWh tekutě chlazené systém uchování energie.
Požadavky na ochranu:Skříň vybavená mechanismem pro zdvižení, aby bylo zajistěno, že nebude deformována během přepravy/instalace.

2.4 Porovnání klíčových parametrů v třech scénářích

Aplikační scénář	Rozsah kapacity	Typ spojení	Poměr kompenzace reaktivní energie	Speciální konfigurace
Bytová oblast	500-1000 kVA	Terminál typu	40%-50%	Landschaftní integrace, PV samoobsluha
Obchodní centrum	1250-2000 kVA	Ringový typ	50%-60%	Řezání sítě 5G, vícekruhové dodávky
Průmyslový park	800-2000 kVA	Ringový typ	40%-60%	Integrace uchování energie, tekuté chlazení

3. Ekonomická benefičnost analýzy

3.1 Úspory na investicích:

Příklad: 35 kV jednotransformátorová stanice, škála 4000 kVA:
Kompaktní transformační stanice ušetří více než 1 milion CNY ve srovnání s tradiční transformační stanicí;
Ušetří přibližně 2700 m² plochy.

3.2 Snížení nákladů na provoz a údržbu:

Použití pokročilých technologií, jako jsou bezolejová zařízení, umožňuje údržbu na základě stavu, což ušetří přibližně 100 000 CNY ročně na nákladech na provoz a údržbu.

3.3 Ekonomika integrovaného řešení (trend 2025):

Klesající náklady na technologie uchování energie (náklady systému ≤0,6 CNY / Wh):
Řešení „PV + Kompaktní transformační stanice + Uchování energie“ může zkrátit období návratnosti investice na méně než 8 let.

Hlavní tabulka dat

Položka	Výhoda kompaktní transformační stanice
Investice 35 kV/4000 kVA	Ušetří více než 1 milion CNY
Zabraná plocha	Ušetří přibližně 2700 m²
Roční náklady na provoz a údržbu	Ušetří přibližně 100 000 CNY
Období návratnosti integrovaného řešení	≤8 let (s uchováním energie a dotacemi)

4. Scénáře implementace kompaktních transformačních stanic

4.1 Priorita v nové výstavbě:

Prioritu dávejte použití kompaktních transformačních stanic v nových bytových komplexech, obchodních centrech a průmyslových parcích, využívajících jejich výhod malých rozměrů a snadné instalace.

4.2 Renovace a výměna městských sítí:

Po částech nahrazujte tradiční transformační stanice kompaktními transformačními stanicemi v projektech modernizace městských sítí, aby byla zvýšena flexibilita a spolehlivost sítě.

4.3 Pilotní zkoumání a inovace nulového uhlíku: