Şəhər enerji şəbəkələri üçün uyğun transformator stansiyaları necə layihələndirilir?

Əsas Şəhər Altstansiyasının Layihələndirilməsi Məhdudiyyətləri: Məkan, Təhlükəsizlik və Estetika

Yüksək sıxlıqlı mühitlərdə məkan məhdudiyyətlərinin aradan qaldırılması

Məkan həmişə şəhər altstansiyaları üçün qiymətli resursdur, xüsusilə də Urban Land Institute-dan son məlumatlara əsasən böyük şəhərlərdə torpaq qiymətləri heç olmasa bir akr üçün doqquz milyondan çox dollar ola bilər. Qaz izolyasiyalı açar cihazları, ənənəvi havada izolyasiyalı sistemlərə nisbətən fiziki məkan tələbatını təxminən iki dəfə azaldır; bu da sıx qurulmuş ərazilərdə enerji infrastrukturunun quraşdırılmasında onu praktiki olaraq zəruri edir. Modullu yanaşma mühəndislərə transformatorlar və digər avadanlıqları üfüqi olaraq yaymaq əvəzinə şaquli olaraq yığılmasına imkan verir. Hazır altstansiya blokları yeraltı kommunal xidmət otaqları və binalar arasındakı dar arxa küçələr kimi məhdud sahələrdə iş apararkən prosesi əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirir. Bütün avadanlıqların ağıllı yerləşdirilməsi, gündəlik işlərin davamlı olaraq səlis keçməsini təmin edərkən, eyni zamanda texniki xidmət üçün hər bir avadanlıq ətrafında kifayət qədər boşluq yaradır.

Optimallaşdırılmış torpaqlama və addım/təmas gərginliyi idarə edilməsi vasitəsilə təhlükəsizliyin təmin edilməsi

Doğru torpaqlama sistemləri qısa qapanma zamanı addım/təmas potensiallarını IEEE 80-2013 standartlarına uyğun olaraq 5 V-dan aşağı səviyyədə saxlayır. Qat-qat yanaşma aşağıdakılardan ibarətdir:

• Düşük müqavimətli torpaq təbəqələrinə çatan dərinlikdə daxil edilən elektrodlar
• Bütün metal konstruksiyaların eyni potensiala birləşdirilməsi
• Təmas müqavimətini artırmaq üçün (0,15 m dərinlikdə) daşlanmış qaya örtüyü

Torpaqlama şəbəkəsinin bütövlüyünün davamlı monitorinqi korroziya arızalarını qarşısını alır — bu arızalar elektrik stansiyalarının çıxışlarının 17%-ni təşkil edir (EPRI, 2023). İnteqrasiya olunmuş qoruma sistemləri bağlanmış şəhər içi quraşdırmalarda yayılan qövs zərbəsi riskini 92% azaldır, bu da 2024-cü il Elektrik Təhlükəsizliyi Hesabatında təsdiqlənib.

Görünüşün vizual birləşdirilməsi və səs-küyün azaldılması üzrə bələdiyyə tələblərinin yerinə yetirilməsi

Şəhərlər əmlak sərhədlərində elektrik stansiyalarının səs-küy səviyyəsinin 55 dB(A)-dan aşağı olmasını tələb edirlər; bu, Dünya Səhiyyə Təşkilatının (WHO) tövsiyələri ilə uyğundur. Bu aşağıdakılarla əldə olunur:

• Səs udan qutularla təchiz olunmuş aşağı səs-küylü transformatorlar (<65 dB)
• Kompozit materiallardan hazırlanmış akustik maneələr
• Rezonans və ya səs-küyün gücləndirilməsini qarşısını almaq üçün strategik ventilyasiya dizaynı

Estetik inteqrasiya yaşıl divarları, ətrafdakı binalarla uyğun gələn memarlıq örtüklərini və yüksək gərginlikli xətlərin yeraltı qurulmasını əhatə edir. Çikaqo şəhərinin Riverbank Transformator Stansiyası uğurlu vizual azaldılma nümunəsidir — onun ventilyasiya qurğuları eyni zamanda ictimai sənət obyektləri kimi istifadə olunur və N+1 redundansını saxlayır.

CİS və AİS: Şəhər sahələri üçün optimal transformator stansiyası texnologiyasının seçilməsi

Niyə qazla izolyasiyalı açar cihazlar (CİS) məkanla məhdudlaşdırılmış transformator stansiyalarının dizaynında üstünlük təşkil edir

Qazla izolyasiyalı açar cihazları (GIS) həqiqətən də əmlak qiymətləri akr başına doqquz milyon dollardan artıq olan sıx şəhər ərazilərində parlayır. Hava ilə izolyasiyalı açar cihazlarına (AIS) nisbətən təxminən yetmiş faiz az yer tutan, qapalı SF6 kameralarından ibarət kompakt dizayn, transformator stansiyalarının əvvəlki standart ölçüsünün yalnız otuz faizi qədər olan sahələrə yerləşdirilməsini mümkün edir. Başqa bir böyük üstünlük? GIS, havadakı toz və ya yaxın sahillərdən gələn duzdan təsirlənmir; buna görə də fabriklərin yaxınlığında və sahil boyu ərazilərdə arızalar təxminən qırx faiz az baş verir. Texniki xidmət baxımından bu sistemlər arasında yoxlamalar arasındakı müddət on il və daha çoxdur — bu, adi AIS avadanlığına nisbətən üç dəfə uzundur. Bu, ilk dəfə investisiya xərclərinin iyirmi–otuz faiz yüksək olmasına baxmayaraq, uzun müddət ərzində təxminən iki nöqtə bir milyon dollar qənaət etməyə imkan verir. Bütün bunlar səbəbindən, etibarlılığın heç vaxt zədələnə bilmədiyi böyük şəhərlər, metro mərkəzləri və xəstəxanalar üçün enerji sistemləri layihələndirərkən, əksər mühəndislər əvvəlcə GIS-i seçirlər.

Hava izolyasiyalı açar cihazlarının (AIS) şəhər ərazisindəki köhnəlmiş sistemlərin yenilənməsində hələ də işlək qalması zamanı

Hava izolyasiyalı açar cihazları hələ də mövcud infrastrukturun quraşdırılmasını asanlaşdıran, daha köhnə şəhər şəbəkələrində işləyərkən real dünya tətbiqlərinə malikdir. Xüsusilə 100 ildən artıq müddət ərzində fəaliyyət göstərən və 11–33 kV diapazonunda olan köhnə transformator stansiyalarının genişləndirilməsi zamanı son illərin şəbəkə modernləşdirmə tədqiqatlarına əsasən AIS avadanlığının quraşdırılması GIS sistemlərinin yenilənməsinə nisbətən təxminən 40 faiz az xərclə başa gəlir. AIS-in xarici yerləşdirilməsi mühəndislərin bütün sistemi tamamilə dayandırmadan hissə-hissə yeniləməsinə imkan verir; bu da enerji şirkətlərinin elektrik enerjisinin kəsilməsinə yalnız qısa müddət (məsələn, bir dəfəyə maksimum dörd saat) icazə verildiyi sahələrdə çox vacibdir. Əlbəttə ki, GIS sərt hava şəraitinə qarşı daha yaxşı müqavimət göstərir, lakin toz və kir davamlı problemlər yaratmadığı yerlərdə AIS də kifayət qədər yaxşı işləyir – əsas şərt, təmizliyi təmin etmək üçün müntəzəm texniki xidmət aparılmasıdır. Həmçinin, müxtəlif iş fazaları arasındakı keçid dövründə müvəqqəti enerji həlləri qurarkən AIS komponentlərinin sadə dizaynı işçilərə GIS variantlarına nisbətən təxminən iki dəfə daha sürətli işə salmağa imkan verir.

Şəhər Elektrik Paylayıcı Stansiyaları üçün Elektrik və Istilik Layihəsinin Optimallaşdırılması

Yeraltı kabel sisteminin inteqrasiyası, elektromaqnit interferensiyasının azaldılması və koordinasiyalı qoruyucu qoşulma

Bu günəşdə daha çox və daha çox şəhər elektrik transformator stansiyaları, artıq overhead xətlər üçün kifayət qədər yer olmaması səbəbindən və hər kəsin şəhər peyzajını çirkləndirən bu çirkin dirəkləri istəməməsi səbəbindən, yeraltı kabelləşməyə keçirlər. Lakin burada bir çətinlik var – bütün bu kabellərin yeraltı qoyulması, dəqiq idarəetmə sistemlərini və rabitə avadanlıqlarını pozan ciddi elektromaqnit maneələrinə səbəb ola bilər. Bu problemi həll etmək üçün mühəndislər xüsusi ekranlı kabellər qoymalı, kabellərin yerləşdirilməsi zamanı elektrik fazalarının düzgün balanslaşdırılmasını təmin etməli və məlumat kabellərini güc xətlərindən fiziki olaraq ayırmaq lazımdır. Başqa bir mütləq vacib aspekt isə torpaqlamanın düzgün edilməsidir. Transformator stansiyasındakı bütün metal hissələr – yəni kabel örtükləri, boru şəbəkələri, hətta polad konstruksiya özü belə – böyük bir torpaqlama şəbəkəsində bir-birinə birləşdirilməlidir. Bu təchizat, təhlükəli elektrik qısa qapanmalarını təhlükəsiz şəkildə uzaqlaşdırmağa kömək edir və IEEE 80-2013 standartında nəzərdə tutulan toxunma və addım gərginlikləri ilə bağlı sərt təhlükəsizlik tələblərini ödəyir.

Qapalı və ya yerdən aşağı yerləşdirilmiş transformator stansiyaları konfiqurasiyaları üçün istilik idarəetmə strategiyaları

Məkan məhdudiyyətləri olan, qapalı və ya torpaq səviyyəsindən aşağı yerləşdirilmiş transformator stansiyalarında istilik idarəetməsi müzakirə olunmazdır — çünki istiliyin toplanması izolyasiyanın deqradasiyasını sürətləndirir və avadanlığın ömrünü qısaldır. Effektiv strategiyalar aşağıdakılardır:

• Passiv həllər: istiliyi udan divar örtükləri, termal kütlənin inteqrasiyası və hesablama maye dinamikası (CFD) modelləşdirməsi ilə optimallaşdırılmış havanın axın yolları
• Aktiv soyutma: orta gərginlikli avadanlıq üçün məcburi hava sistemləri; yüksək yük zonaları üçün maye ilə soyudulan transformatorlar
  Proaktiv istilik monitorinqi — daxil edilmiş IoT sensorları və süni intellekt əsaslı anomaliya aşkarlama sistemlərindən istifadə edərək — isti nöqtələrin yaranmasını qarşısını alır və idarə olunmayan mühitlərlə müqayisədə aktivlərin ömrünü 50% qədər uzadır.

Şəhər transformator stansiyalarının gələcəyə uyğunlaşdırılması: Miqyaslanma qabiliyyəti, intellektual imkanlar və bərpa olunan enerjiyə hazır olma

Şəhər elektrik şəbəkələri, elektrik avtomobillərdən, yerli enerji istehsalından və iqlim çətinliklərindən qaynaqlanan artan tələblərə uyğunlaşmaq məcburiyyətindədir. Müasir transformator stansiyalarının dizaynı indi modullu komponentlərdən ibarətdir ki, bu da enerji təchizatı şirkətlərinə bütün infrastrukturun bir dəfəyə inşasına əvəz olaraq, güc buraxılışını postepen şəkildə artırmağa imkan verir. Bu, əhəmiyyətli pozuntulara səbəb olmadan elektrik avtomobillərin yüklənmə stansiyalarını, kiçik yerli enerji şəbəkələrini və ya yeni inkişaf etdirilən yaşayış rayonlarını qoşmağı asanlaşdırır. Ağıllı texnologiyalar da inteqrasiya edilir: süni intellekt və internetə qoşulmuş sensorlar avadanlığın arızalanma ehtimalını proqnozlaşdırmağa, elektrik yükünü real vaxtda tarazlaşdırmağa və problemləri sürətli şəkildə izolyasiya etməyə kömək edir ki, beləliklə, elektrik kəsintiləri daha qısa müddət ərzində aradan qaldırılsın. Külək və günəş kimi bərpa olunan enerji mənbələri üçün xüsusi konfiqurasiyalar onların proqnozlaşdırıla bilməyən təbiətini idarə etməyə və eyni zamanda enerjinin şəbəkə boyu irəli-geri axdığı zaman gərginliyi sabit saxlamağa kömək edir. Bu uyğunlaşmalar artıq təchizat olduqda təmiz enerjinin itirilməsini azaldır. Gələcəyə baxdıqda, miqyaslandırılabilən infrastruktur, ağıllı monitorinq sistemləri və yaşıl enerji üçün çeviklik üçün investisiya edən şəhərlər elektrik şəbəkələri üçün daha güclü əsaslar yaradacaqlar.

SSS

Şəhər elektrik paylayıcı stansiyalarında qazla izolyasiyalı açar cihazlarının (GIS) istifadəsinin əsas üstünlüyü nədir?

GIS, havayla izolyasiyalı açar cihazlarına (AIS) nisbətən 70% qədər az yer tələb edir; bu da sıx şəhər mühitləri üçün ideal haldır.

Şəhər elektrik paylayıcı stansiyaları təhlükəsizliyi necə təmin edirlər?

Qüsurları qarşısını almaq üçün optimallaşdırılmış torpaqlama sistemləri, eyni potensiala birləşdirmə və davamlı monitorinq, həmçinin arx-şok riskini azaltmaq üçün inteqrasiya olunmuş qoruma sistemlərinin istifadəsi ilə.

Elektrik paylayıcı stansiyalarında istilik idarəetməsi üçün hansı strategiyalar tətbiq olunur?

Strategiyalara passiv həllər — məsələn, istilik kütləsinin inteqrasiyası və aktiv soyutma sistemləri, həmçinin IoT sensorlarından istifadə edilən proaktiv istilik monitorinqi daxildir.