Калай шаардын электр тармагына ылайык келген трансформатордук подстанцияларды долбоорлоо керек?

Шаардык трансформатордук подстанцияны долбоорлоонун негизги чектөөлөрү: жер, коопсуздук жана эстетика

Жогорку тыгыздыктагы аймактарда жер чектөөлөрүн жеңүү

Шаардык трансформатордук станциялар үчүн мейкиндик ар дайым кыска, айрыкча Урбан Лэнд Институтунун жакынкы маалыматтарына ылайык, ири шаарлардагы жер учаскаларынын баасы акра токтой алат. Газ менен изоляцияланган коммутациялык жабдуулар (GIS) традициондук аба менен изоляцияланган системаларга салыштырғанда физикалык мейкиндикти жакында эки үчтөн бирге кыскартат, бул тыгыз тургундук аймактарда электр энергиясынын инфраструктурасын орнотуу үчүн практикалык түрдө зарыл болгондой. Модульдук ыкма инженерлерге трансформаторлорду жана башка жабдууларды горизонталдык тарала турганда эмес, вертикалдык тарала турганда чогултууга мүмкүндүк берет. Алгачтан даярдалган трансформатордук станциялардын блоктору жер астындагы коммуникация бөлмөлөрүнө же имараттардын ортосундагы тар арткы көчөлөргө орнотуу учурунда иштерди көпкө тездетет. Бардык жабдууларды акылдуу орнотуу бардык негизги бөлүктөрдүн айланасында техникалык кызмат көрсөтүү үчүн жетиштүү мейкиндикти камсыз кылат жана бирдиктүү иштеп турганда да күндөлүк операцияларды токтотпойт.

Жерге түшүрүүнү оптималдаштыруу жана адамдын басуу/желеп алуу кернеулерин контролдоо аркылуу коопсуздукту камсыз кылуу

IEEE 80-2013 стандарттарына ылайык, туура жасалган жерге түшүрүү системалары авариялар учурунда адым/такмак потенциалдарын 5 В дан төмөн чектейт. Катмарлуу ыкма төмөнкүлөрдү бириктирет:

• Терең түшүрүлгөн электроддор, алар төмөн көрсөткүчтүүлүктөгү топурак катмарларына жетет
• Бардык металл конструкциялардын потенциалдарын теңестирүү
• Темир таш менен жабылган (0.15 м тереңдүк) бетки катмар, бул токко тийгендеги каршылыкты көтөрөт

Жерге түшүрүү торунун бүтүндүгүн үзгүлтүсүз контролдоо коррозиялык айырымдардын алдын алат — бул подстанциялардын өзүгө чыккан өзгөрүштөрүнүн 17%ин түзөт (EPRI 2023). Интегралдуу коргоо системалары жабык шаардык орнотмолордо дуга-чачырануу курчутуну 92% га азайтат, бул 2024-жылдагы «Электр коопсуздугу» долбоорунда расмий тастыкталган.

Көрүнүштүк интеграция жана көп түрлүүлүк кыскартуу боюнча шаардык талаптарга ылайык келүү

Шаарлар подстанциялардын көп түрлүүлүгүн өзгөртүүчү сызыктарда 55 дБ(А) дан төмөн деңгээлде сактоону милдеттештирет, бул Дүйнөлүк Саламаттык Уюму (WHO) нун нускамдарына ылайык. Бул төмөнкүлөр аркылуу ишке ашырылат:

• Төмөн көп түрлүүлүктөгү трансформаторлор (<65 дБ), алардын үстүнөн дыбысты басаңдатуучу каптамалар орнотулган
• Композит материалдардан жасалган акустикалык тоскоолдор
• Резонанс же көп түрлүүлүк күчөтүлүшүнөн сактануу үчүн стратегиялык вентиляциялык дизайн

Эстетикалык интеграцияга жашыл стеналар, чөйрөдөгү биналарга ылайык келген архитектуралык каптама жана ЖБ сызыктардын жер астына салынышы кирет. Чикаго шаарындагы Ривербанк подстанциясы визуалдык жогорку деңгээлдеги жумуштарды ишке ашырууга мисал болуп саналат — анын желдетүү түзүлүштөрү корпустандык субстанциянын N+1 резервдүүлүгүн сактап турганда, ошондой эле жарандык сенеттик түзүлүштөр катары да иштейт.

ГИС vs. АИС: Шаардык сайттар үчүн оптималдуу подстанция технологиясын тандау

Неге газ-изоляцияланган коммутациялык түзүлүш (ГИС) көпчүлүк учурда чектелген аянтта жайгашкан подстанцияларды долбоорлоодо үстөмдүк кылат

Газ изоляциялык күчтүк тармагы (GIS) чыныгында бир акра жер үчүн баасы тогуз миллион доллардан ашып кеткен шаардын тыгыз турган аймактарында жаркырайт. SF6 менен герметиктештирилген камералары бар компакттуу конструкциясы ага салыштырмалуу түрдө аба изоляциялык күчтүк тармагына (AIS) караганда жетпегенде жети жүздөн жетмиш процентке аз орун алат, бул подстанцияларды мурдагы стандарттын жалгыз он уч процентин түзгөн аймактарга орнотуу керек болгондо өтө маанилүү. Башка бир ийгиликтүү жагы? GIS системасы абанын тозогу же жакындагы жээктин тузынан таасирленбейт, ошондуктан заводдордун жанында же жээктин боюнда жайгашкан аймактарда анын бузулушу мурдагыга караганда төрт жүздөн кырк процентке аз болот. Техникалык кызмат көрсөтүү жагынан алардын текшерүүлөрү орточо он жылдан кийин гана керек болот — бул адаттагы AIS жабдууларына караганда ушунча эле узундуктагы убакыт. Бул узак мөөнөттө жалпысынан 2,1 миллион долларга жакын сумма экономияланат, анткени баштапкы чыгымдар адаттагыга караганда жыйынтыгында жети жүздөн жетмиш процентке жогору болот. Булардын баарысын эске алып, инженерлер надеждуулук талап кылынган ири шаарлар, метрополитен түйүндөрү жана ооруканалар үчүн күчтүк системаларын долбоорлоодо GIS системасын биринчи тандап алат.

Ага чейин аба менен изоляцияланган коммутациялык жабдыктар (AIS) шаардык кайрадан жабдыктоолор үчүн иштеп турганда

Ауа менен изоляцияланган коммутациялык жабдуулар (AIS) көпчүлүк учурда баштапкы топтогон шаардын электр тармагында иштегенде дагы да чыныгы дүйнөдөгү колдонулуштарга ээ. Айрыкча, 100 жылдан ашык убакыттан бери иштеп келген, айрыкча 11–33 кВ диапазонундагы байыркы трансформатордук подстанцияларды кеңейтүүгө караганда, өткөн жылдын электр тармагын модернизациялоо боюнча изилдөөлөрүнүн маалыматына ылайык, AIS жабдууларын орнотуу GIS системаларын жаңыртууга салыштырмалуу талаа 40 пайызга арзан турат. AIS сыртта орнотулган болгондуктан, инженерлер бардык системаны толугу менен токтотпостон, анын бөлүктөрүн поэтапдык түрдө жаңырта алышат; бул электр компанияларына электр энергиясын токтотуу узактыгы чектелген аймактарда, мисалы, бир жолу максималдуу төрт саат гана токтотууга уруксат берилген жерлерде, өтө маанилүү. Албетте, GIS катуу аба ырайына каршы тура алганы менен, AIS да тозолор жана чачырангандар туруктуу проблема болбогон жерлерде, регулярдуу техникалык кызмат көрсөтүү аркылуу тазалык сакталса, жакшы иштейт. Ошондой эле, иштин ар кандай этаптарын өтүшүнүн учурунда убактылуу электр менен камсыздоо чечимдери орнотулганда, AIS компоненттеринин жөнөкөй дизайндыгы аркылуу бригадалар GIS варианттарын колдонгондо болушу мүмкүн болгондой, бардык системаны кайрадан иштетүүгө убакытты үчтөн эки бөлүгүнө чейин кыскартат.

Шаардык трансформатордук подстанциялар үчүн электр жана жылуулук жайгаштыруунун оптималдаштырылышы

Жер астындагы кабелдердин интеграциясы, электромагниттик ыңгылоону жоюу жана координацияланган жерге түшүрүү

Бүгүнкү күндө шаардык электр бекеттеринин бардыгы жогорудан өткөрүлгөн сызыктар үчүн жетишсиз орун болгондуктан, жер астында кабелдерди жайгаштырууга көчүп жатат, ошондой эле эч ким калың таякчаларды шаардын көрүнүшүн бузуп жатканын каалбайт. Бирок бул маселенин бир нюансы бар – бардык кабелдерди жер астында жайгаштыруу электромагниттик тоскоолдуктарды пайда кылып, ичке башкаруу системаларына жана байланыш жабдууларына зыян келтирет. Бул маселени чечүү үчүн инженерлер өзгөчө коргоо кабелдерин орнотушу керек, кабелдерди жайгаштырганда электр фазаларын туура баланста сактоо жана маалымат кабелдерин электр линияларынан физикалык түрдө айрым жайгаштыруу зарыл. Дагы бир абдан маанилүү жагы – токтун жерге түшүрүлүшүн туура уюштуруу. Бекеттин бардык металл бөлүктөрү – мисалы, кабелдин каптамасы, түтүк тармагы, дээрлик темир каркас өзү да – бир гана жерге түшүрүлүш тармагына бириктирилиши керек. Бул түзүлүш кандайдыр бир курчаган электр токтун оор кылганын коопсуздук менен жерге түшүрүшүн камсыз кылат жана IEEE 80-2013 стандартында көрсөтүлгөн токко тийгендеги жана адамдын басып өткөн жеринде пайда болгон кернеэге тиешелүү катуу коопсуздук талаптарын толуктогон.

Жабык же жер астында орнотулган трансформатор станцияларынын конфигурациялары үчүн жылуулук башкаруу стратегиялары

Көлөмү чектелген, жабык же жер астындагы трансформатор станцияларында жылуулук башкаруу — изоляциянын тез талкалануусуна жана жабдуулардын иштөө мөөнөтүнүн кыскартуусуна алып келген жылуулук топтолушу үчүн чечилбес талап. Тиимдүү стратегияларга төмөнкүлөр кирет:

• Пассивдүү чаралар: жылуулукту соргон стеналардын ички каптамасы, жылуулук массасын интеграциялоо жана компьютрлүү гидродинамика (CFD) моделдөө аркылуу оптималдуу агым жолдорун уюштуруу
• Активдүү оорутуу: ортоңку кернеүдөгү жабдуулар үчүн талаа агымын түзүүчү системалар; жогорку жүктөмдүү зоналар үчүн суюктуу оорутулган трансформаторлор
  Профилактикалык жылуулук мониторинги — ичке орнотулган IoT датчиктери жана ИИ негиздүү аномалияларды аныктоо аркылуу — жылуулук топтолушунун алдын алып, башкарылбаган ортого караганда активдердин иштөө мөөнөтүн 50% га чейин узартат.

Шаардык трансформатор станцияларын келечекке даярдоо: масштабдалуулугу, интеллектуалдуулугу жана жаңы энергия булактарына даярдуулугу

Шаардын электр тармагы электр транспортунун, жергиликтүү энергия өндүрүшүнүн жана климаттык кыйынчылыктардын өсүп барган талаптарына жетишип турат. Бүгүнкү модерн трансформатордук станциялардын долбоорлору модулдуу компоненттерди камтыйт, алар коммуналдык ишканаларга бардыгын бирден түзүү ордуна капаситетти постепалдуу кеңейтүүгө мүмкүндүк берет. Бул электр транспортун заряддоо станцияларын, кичинекей жергиликтүү электр тармагын же жаңы өнүктүрүлгөн микрорайондорго чоң токтотууларсыз кошулууну жеңилдетет. Акылдуу технологиялар да интеграцияланып жатат: искусстволуу интеллект жана интернетке кошулган датчиктер жабдуулардын кандайдыр бир убакта иштебей калышын алдана алышат, электр жүктөмүн чыныгы убакытта тең салмақтоого жана аварияларды тез айкалап, токтотуулардын узакка созулушун болтуроого жардам берет. Жел жана күн энергиясы сыяктуу кайра калыбына келүүчү энергия булактары үчүн атайын конфигурациялар тармакта кернеэни туруктуу сактап, энергияны тармак боюнча ичинен сыртка жана сырттан ичине агызып турганда да алардын баарын туташтырууга жардам берет. Бул адаптациялар ашыкча энергия бар учурда таза энергиянын чачырап кетишин азайтат. Алга караганда, масштабдалуучу инфраструктура, акылдуу мониторлоо системалары жана көк энергия үчүн эластичдикке инвестиция кылган шаарлар өздөрүнүн электр тармагы үчүн негизди бекем түзөт.

ККБ

Шаардык трансформатордук подстанцияларда газ-изоляциялык күчтүк өткөрүүчү (GIS) түзүлүштүн негизги артыкчылыгы эмнеде?

GIS түзүлүшү шаардык ортода тыгыз жайгашкан аймактар үчүн идеалдуу болгондой, ага чейинки аба-изоляциялык күчтүк өткөрүүчү (AIS) түзүлүштүн ордуна чейинки 70% га чейин аз орун талап кылат.

Шаардык трансформатордук подстанциялар коопсуздукту кантип камсыз кылат?

Авариялардын алдын алуу үчүн оптималдаштырылган жерге түшүрүү системасы, потенциалдарды теңестирүү жана үзгүлтүсүз мониторинг, ошондой эле дуга-чачырануунун рисктерин азайтуу үчүн интегралдуу коргоо системаларын колдонуу аркылуу.

Трансформатордук подстанцияларда жылуулук башкаруу үчүн кандай стратегиялар колдонулат?

Стратегияларга пассивдүү чечимдер — мисалы, жылуулук массасын интеграциялоо жана активдүү салкындатуу системалары, ошондой эле IoT датчиктерин колдонуп жылуулукту проактивдүү мониторингде тутуу кирет.