Anwendungslösungen für kompakte Umspannwerke in städtischen Stromnetzen

Als ein wesentlicher Bestandteil moderner Stromnetze sind kompakte Umspannwerke aufgrund ihrer Vorteile wie Fabrikvorfertigung, einfache Installation, geringer Platzbedarf, Sicherheit und Zuverlässigkeit zu Schlüsselausrüstungen für die Modernisierung und Transformation städtischer Netze geworden. Infolge der beschleunigten Urbanisierung entwickeln sich kompakte Umspannwerke von traditionellen Verteilungseinrichtungen zu grünen, intelligenten Energiestandorten durch die Integration erneuerbarer Energien, Energiespeichersysteme und intelligenter Überwachungstechnologien. Basierend auf den neuesten technischen Spezifikationen und Anwendungsszenarioanalysen schlägt diese Lösung eine rationelle Konfiguration und intelligente Transformationsstrategie für kompakte Umspannwerke in städtischen Netzen vor, um die Qualität der Stromversorgung zu verbessern, die Betriebskosten zu senken und die Entwicklung eines kohlenstoffarmen Netzes zu fördern.

1. Analyse der technischen Merkmale und Vorteile kompakter Umspannwerke

1.1 Kern-Designphilosophie
Verwendet eine vollständig geschlossene, modulare Designphilosophie, die Hochspannungsschaltanlagen, Verteilungstransformatoren und Niederspannungsverteilsysteme in einer einzigen Gehäuseeinheit integriert, wodurch ein "Fabrikvorfertigung + Ortsmontage"-Modell erreicht wird. Laut den allgemeinen technischen Spezifikationen für kompakte Umspannwerke von 2025 beträgt der Schutzgrad des Gehäuses ≥IP55, was es ermöglicht, harte Umgebungen wie Salznebel zu überstehen.

1.2 Sechs Kernvorteile

• Kurzer Bauzeitraum:Die Installation bis zur Inbetriebnahme dauert nur 5-8 Tage, was im Vergleich zu herkömmlichen Umspannwerken eine Investitionskosteneinsparung von 40%-50% bedeutet.
• Platzsparend:Ein kompaktes Umspannwerk mit 4000kVA benötigt ≤300 m², was nur 1/10 der Fläche eines herkömmlichen Umspannwerks entspricht.
• Hochsicher:Vollständig isolierte Struktur ohne freiliegende lebende Teile, was "Null-Stromschlag-Unfälle" ermöglicht.
• Starke Automatisierung:Unterstützt die "Vier Fern-Funktionen" (Fernmessung, Fernanzeige, Fernsteuerung, Fernregelung), die die Anforderungen an unbemannte Operation erfüllen.
• Flexibele Konfiguration:Das modulare Design passt sich verschiedenen städtischen Netz-Szenarien an.
• Einfache Wartung:Standardisierte Komponenten unterstützen schnelle Austauschprozesse, wodurch Ausfallzeiten minimiert werden.

1.3 Technische Strukturklassifizierung

2. Typische städtische Netz-Anwendungsszenarien und Konfigurationspläne

2.1 Wohngebietsszenario

• Fall:Wohnkomplex (24.000 m², 398 Haushalte), Verteilungstransformator-Kapazität 630kVA.
• Konfigurationsempfehlungen:

• Typ:500-1000kVA, IP55-Schutz.
• Landschaftsdesign:Gehäuse mit Werbeleuchtkasten-Paneele, Dach-PV-Installation.
• Blindleistungskompensation:Konfiguriert bei 40%-50% der Kapazität, 10-Schleifen automatisches Kompensationsgerät.
• Niederspannungs-Ausgangsleitungen:15-25 Schleifen (einschließlich 1-3 Reserve).

2.2 Geschäftszentrumszenario

• Fall:Einkaufszentrum (109.000 m² Komplex), Nutzung umweltfreundlicher gasisolerter Ringmain-Einheiten (RMU).
• Konfigurationsempfehlungen:

• Kapazität:1250-2000kVA, Ringmain-Typ Anschluss.
• Intelligente Überwachung:5G-Netzslicing + SM4/SM2-Verschlüsselung, unterstützt AI-Gerätestatusanalyse.
• Blindleistungskompensation:Konfiguriert bei 50%-60% der Kapazität, 20-30 Schleifen Versorgungssystem.

2.3 Industrieparksszenario

• Fall:Parkplatz-Ladestation, Nutzung 1250kVA Ringmain-Typ kompaktes Umspannwerk.
• Konfigurationsempfehlungen:

• Kapazität:800-2000kVA.
• Energiespeicherintegration:15%-20% der Haupttransformator-Kapazität, empfohlen 6.25MWh flüssigkeitsgekühltes Energiespeichersystem.
• Schutzanforderungen:Gehäuse mit Hebemechanismus ausgestattet, um keine Verformung während des Transports/Installations zu gewährleisten.

2.4 Vergleich der wichtigsten Parameter in drei Szenarien

3. Wirtschaftlichkeitsanalyse

3.1 Einsparungen der Investitionskosten:

• Beispiel: 35kV Einzeltransformator-Umspannwerk, 4000kVA Skala:
• Kompaktes Umspannwerk spart mehr als 1 Million Yuan gegenüber herkömmlichen Umspannwerken;
• Erspart etwa 2700 Quadratmeter Grundfläche.

3.2 Reduzierung der Betriebs- und Wartungskosten:

• Durch die Nutzung fortschrittlicher Technologien wie ölfreier Ausrüstung ist bedarfsorientierte Wartung möglich, was jährlich etwa 100.000 Yuan an Betriebs- und Wartungskosten spart.

3.3 Wirtschaftlichkeit der integrierten Lösung (Trend 2025):

• Senkung der Kosten für Energiespeichertechnologien (Systemkosten ≤0,6 Yuan / Wh):
• "PV + Kompaktes Umspannwerk + Energiespeicher"-Lösung kann die Investitionsratenrückzahlungszeit auf weniger als 8 Jahre verkürzen.

Wichtige Datentabelle

4. Implementierungsszenarien für kompakte Umspannwerke

4.1 Priorität bei Neubauten:

• Verwenden Sie kompakte Umspannwerke in neuen Wohnkomplexen, Geschäftszentren und Industrieparks, um ihre Vorteile in Bezug auf geringen Platzbedarf und einfache Installation zu nutzen.

4.2 Modernisierung und Ersetzung städtischer Netze:

• Ersetzen Sie schrittweise herkömmliche Umspannwerke durch kompakte Umspannwerke in Projekten zur Modernisierung städtischer Netze, um die Flexibilität und Zuverlässigkeit des Netzes zu verbessern.

4.3 Null-Kohlenstoff-Pilotprojekte und Innovation:

• Implementieren Sie integrierte Lösungen, die PV + Energiespeicher + kompaktes Umspannwerk kombinieren.