Solusi Aplikasi untuk Gardu Listrik Kompak di Jaringan Listrik Perkotaan

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

Sebagai komponen penting dari sistem tenaga listrik modern, substasiun padat telah menjadi peralatan kunci untuk peningkatan dan transformasi jaringan perkotaan berkat keunggulan prefabricasi pabrik, instalasi mudah, jejak lahan kecil, keamanan, dan keandalan. Dengan percepatan urbanisasi, substasiun padat berkembang dari peralatan distribusi tradisional menjadi node energi hijau dan cerdas dengan mengintegrasikan energi terbarukan, sistem penyimpanan energi, dan teknologi pemantauan pintar. Berdasarkan spesifikasi teknis terbaru dan analisis skenario aplikasi, solusi ini mengusulkan strategi konfigurasi rasional dan transformasi cerdas untuk substasiun padat dalam jaringan perkotaan, bertujuan untuk meningkatkan kualitas pasokan listrik, mengurangi biaya operasional, dan mendorong pengembangan jaringan rendah karbon.

1. Analisis Fitur Teknis dan Keunggulan Substasiun Padat

1.1 Filosofi Desain Inti
Menggunakan desain tertutup sepenuhnya dan modular, mengintegrasikan peralatan switch high-voltage, transformer distribusi, dan perangkat distribusi low-voltage dalam satu enklosur, mencapai model "prefabricasi pabrik + perakitan di tempat". Menurut Spesifikasi Teknis Umum untuk Substasiun Padat tahun 2025, tingkat perlindungan enklosur adalah ≥IP55, mampu menahan lingkungan yang keras seperti semprotan garam.

1.2 Enam Keunggulan Inti

Siklus Konstruksi Pendek:Instalasi hingga komisi hanya membutuhkan 5-8 hari, mengurangi investasi sebesar 40%-50% dibandingkan substasiun konvensional.
Hemat Ruang:Substasiun padat 4000kVA menempati ≤300 m², hanya 1/10 luas substasiun konvensional.
Kemanan Tinggi:Struktur isolasi tertutup sepenuhnya tanpa bagian hidup yang terbuka, mencapai "nol kecelakaan sengatan listrik".
Otomatisasi Kuat:Mendukung fungsi "Empat Tele" (Telemetri, Teleindikasi, Telekontrol, Teleregulasi), memenuhi persyaratan operasi tanpa awak.
Konfigurasi Fleksibel:Desain modular menyesuaikan dengan berbagai skenario jaringan perkotaan.
Pemeliharaan Mudah:Komponen standar mendukung penggantian cepat, meminimalkan waktu gangguan.

1.3 Klasifikasi Struktur Teknis

Tipe	Tata Letak	Ciri Khas Utama	Perbandingan Volume
Substasiun Padat Eropa	"In-line" Kompartemen Terpisah	Lemari high-voltage, transformer, dan lemari low-voltage dalam kompartemen independen. Pilihan lemari fleksibel, tetapi bergantung pada ventilasi paksa untuk pendinginan; volume lebih besar.	Baseline (Terbesar)
Substasiun Padat Amerika	"Gabungan" Terintegrasi	Switch beban high-voltage, sekering, dan transformer terintegrasi dalam tangki minyak. Volume terkecil. Namun, sekering terendam minyak rentan terhadap karbonisasi; pemeliharaan memerlukan gangguan; kurang perlindungan fase hilang yang cukup.	1/5 - 1/3 dari tipe Eropa
Substasiun Padat Domestik	"In-line Ditingkatkan" Kompartemen Terpisah	Lemari high-voltage, transformer, dan lemari low-voltage dalam kompartemen independen namun terhubung rapat. Menambah interlock keselamatan dan pemantauan cerdas: 1. Interlock Keselamatan: Interlock mekanis antara switch grounding dan switch utama memastikan keamanan mati total selama pemeliharaan. 2. Perlindungan Sekering: Satu sekering memicu trip tiga fase + kunci untuk mencegah operasi fase hilang. 3. Pemantauan Cerdas: Perlindungan suhu minyak otomatis, fungsi "Empat Tele" jarak jauh. 4. Perlindungan Ditingkatkan: Insulasi atap dua lapis + pelat baja Aluzinc anti-korosi, umur pakai ≥20 tahun.	1/3 - 1/2 dari tipe Eropa

2. Skenario Aplikasi Jaringan Perkotaan dan Rencana Konfigurasi yang Típikal

2.1 Skenario Area Perumahan

Kasus:Kompleks perumahan (24.000 m², 398 rumah tangga), kapasitas transformer distribusi 630kVA.
Rekomendasi Konfigurasi:

Tipe:500-1000kVA, perlindungan IP55.
Desain Lanskap:Enklosur dengan panel kotak cahaya iklan, instalasi PV atap.
Kompensasi Daya Reaktif:Dikonfigurasi sebesar 40%-50% dari kapasitas, perangkat kompensasi otomatis 10 loop.
Lini Keluar Low-Voltage:15-25 loop (termasuk 1-3 cadangan).

2.2 Skenario Pusat Komersial

Kasus:Pusat perbelanjaan (kompleks 109.000 m²), menggunakan unit main ring gas-insulated ramah lingkungan (RMU).
Rekomendasi Konfigurasi:

Kapasitas:1250-2000kVA, koneksi jenis ring-main.
Pemantauan Cerdas:Irisan jaringan 5G + enkripsi SM4/SM2, mendukung analisis status peralatan AI.
Kompensasi Daya Reaktif:Dikonfigurasi sebesar 50%-60% dari kapasitas, sistem pasokan daya 20-30 loop.

2.3 Skenario Kawasan Industri

Kasus:Stasiun pengisian parkir, menggunakan substasiun padat tipe ring-main 1250kVA.
Rekomendasi Konfigurasi:

Kapasitas:800-2000kVA.
Integrasi Penyimpanan Energi:15%-20% dari kapasitas transformer utama, disarankan sistem penyimpanan energi pendingin cair 6.25MWh.
Persyaratan Perlindungan:Enklosur dilengkapi mekanisme pengangkatan untuk memastikan tidak ada deformasi selama transportasi/pemasangan.

2.4 Perbandingan Parameter Kunci di Tiga Skenario

Skenario Aplikasi	Jangkauan Kapasitas	Jenis Koneksi	Rasio Kompensasi Daya Reaktif	Konfigurasi Khusus
Area Perumahan	500-1000kVA	Jenis Terminal	40%-50%	Integrasi lanskap, pasokan sendiri PV
Pusat Komersial	1250-2000kVA	Jenis Ring-Main	50%-60%	Irisan jaringan 5G, pasokan multi-loop
Kawasan Industri	800-2000kVA	Jenis Ring-Main	40%-60%	Integrasi penyimpanan energi, pendingin cair

3. Analisis Manfaat Ekonomi

3.1 Penghematan Biaya Investasi:

Contoh: Substasiun single-transformer 35kV, skala 4000kVA:
Substasiun padat menghemat lebih dari 1 juta yuan dibandingkan substasiun konvensional;
Menghemat sekitar 2700 meter persegi area lahan.

3.2 Pengurangan Biaya Operasional dan Pemeliharaan:

Penerapan teknologi canggih seperti peralatan bebas minyak memungkinkan pemeliharaan berbasis kondisi, menghemat sekitar 100.000 yuan setahun dalam biaya O&M.

3.3 Ekonomi Solusi Terintegrasi (Tren 2025):

Penurunan biaya teknologi penyimpanan energi (biaya sistem ≤0,6 yuan / Wh):
Solusi "PV + Substasiun Padat + Penyimpanan Energi" dapat mempersingkat periode pengembalian investasi hingga kurang dari 8 tahun.

Tabel Data Kunci

Item	Keunggulan Substasiun Padat
Investasi 35kV/4000kVA	Menghemat lebih dari 1 juta yuan
Luas Lahan yang Ditempati	Menghemat sekitar 2700 m²
Biaya O&M Tahunan	Menghemat sekitar 100.000 yuan
Periode Pengembalian Solusi Terintegrasi	≤8 tahun (dengan penyimpanan energi & subsidi)

4. Skenario Implementasi Substasiun Padat

4.1 Prioritas dalam Pembangunan Baru:

Utamakan penggunaan substasiun padat dalam kompleks perumahan baru, pusat komersial, dan kawasan industri, memanfaatkan keunggulan jejak lahan kecil dan instalasi mudah.

4.2 Renovasi dan Penggantian Jaringan Perkotaan:

Secara bertahap ganti substasiun tradisional dengan substasiun padat dalam proyek peningkatan jaringan perkotaan untuk meningkatkan fleksibilitas dan keandalan jaringan.

4.3 Eksplorasi dan Inovasi Pilot Nol-Karbon: