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施耐德電氣:從安全到智能,細(xì)數(shù)中壓開關(guān)設(shè)備的“前世今生”

施耐德電氣
2019-05-21 15:47 8354
施耐德電氣認(rèn)為,在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的采集和控制兩大應(yīng)用場景中所使用的底層的開關(guān)設(shè)備在保證安全、可靠運(yùn)行的同時,還要具備智能高效、靈活緊湊的屬性,并能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。

北京2019年5月21日 /美通社/ -- 隨著國家電網(wǎng)提出建設(shè)三型兩網(wǎng)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),推動企業(yè)戰(zhàn)略升級目標(biāo),未來堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng),二者將相輔相成、融合發(fā)展,形成強(qiáng)大的價值創(chuàng)造平臺,共同構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流三流合一的能源互聯(lián)網(wǎng)。在2019到2021年的戰(zhàn)略關(guān)鍵期,電網(wǎng)公司年化投資將從100億上升到400-600億,上線終端達(dá)到50億個,這也就意味著在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的采集和控制兩大應(yīng)用場景中所使用的包括高級計(jì)量、分布式配電自動化、用電負(fù)荷需求側(cè)響應(yīng)、分布式能源調(diào)控等終端設(shè)備將大量增加,因此在安全可靠的基礎(chǔ)上,底層設(shè)備的智能化,精準(zhǔn)采集和傳輸數(shù)據(jù)能力,控制側(cè)的邊緣計(jì)算和專業(yè)分析能力,將對達(dá)到“電力泛在”狀態(tài),實(shí)現(xiàn)電能的“自動按需分配”至關(guān)重要。這就要求底層的開關(guān)設(shè)備在保證安全、可靠運(yùn)行的同時,還要具備智能高效、靈活緊湊的屬性,并能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。

衍變,中壓開關(guān)的前生今世

從傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備向智能電網(wǎng)時代開關(guān)設(shè)備的轉(zhuǎn)變過程中,發(fā)生過五個關(guān)鍵的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)變化 --

  1. 斷路器取代開關(guān)后,受電力中斷影響的客戶數(shù)量變少,變壓器能在維持低載狀態(tài)時,更早地發(fā)現(xiàn)故障;
  2. 遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)現(xiàn)后,饋線自動化,網(wǎng)絡(luò)自愈,優(yōu)化負(fù)載;
  3. 傳感器技術(shù)的引入,智能電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)施管理保護(hù)鏈;
  4. 智能電表的使用,可實(shí)時洞察電力可用性;
  5. 模塊化結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,可靈活整合可再生能源來源和分布式能源來源。

隨著中壓開關(guān)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步,智能電網(wǎng)的效益在不斷提升。作為中壓開關(guān)設(shè)備的重要組成,斷路器、傳感器和繼電保護(hù)器技術(shù)都在不斷演進(jìn) --

  • 斷路器技術(shù):從最初體積龐大、需頻繁維護(hù)的抽出式空氣絕緣斷路器,到體積小、存在安全隱患的油斷路器,發(fā)展到安全可靠的六氟化硫和真空斷路器;真空斷路器極柱從真空泡裸露到組裝式極柱,再到環(huán)氧澆注固封式極柱;斷路器的操動機(jī)構(gòu)從復(fù)雜裝配機(jī)構(gòu)到模塊化機(jī)構(gòu),再到永磁機(jī)構(gòu);各項(xiàng)技術(shù)都得到了極大的發(fā)展。
  • 開關(guān)柜技術(shù):從空氣絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備到氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備,再到環(huán)保氣體絕緣開關(guān)設(shè)備,固體絕緣開關(guān)設(shè)備,不同絕緣方式的開關(guān)柜方案競相登場。二次配電開關(guān)設(shè)備也經(jīng)歷了類似的演變:從最初使用保險絲的簡單開關(guān),到將三種功能適配于一個金屬槽的環(huán)網(wǎng)柜 (RMU) 誕生,再發(fā)展為使用最佳耐受力的六氟化硫現(xiàn)代環(huán)網(wǎng)柜。
  • 傳感器和保護(hù)繼電器技術(shù):傳感器和保護(hù)繼電器是緊密相連,技術(shù)同步演進(jìn)。傳感器如“眼睛”,將電流圖像傳送給“大腦”保護(hù)繼電器,后者分析圖像以確定信號為正?;蚬收稀H绨l(fā)現(xiàn)故障,保護(hù)繼電器會向斷路器機(jī)制發(fā)送跳閘信息。從機(jī)電式設(shè)計(jì)的老式保護(hù)繼電器到如今新型數(shù)字繼電器只需要低功率電流互感器 (LPCT) 提供信號。

未來,一切始于物聯(lián)

施耐德電氣認(rèn)為,雖然中壓開關(guān)柜的物理特性基本保持不變,但為了適應(yīng)智能電網(wǎng),其技術(shù)及運(yùn)行方式正在發(fā)生改變 --

  • 未來智能電網(wǎng)將更多使用斷路器:在配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)路關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)配置斷路器是減少受停電事故影響的客戶數(shù)量以及縮短恢復(fù)供電用時的高效方式。 
  • 遠(yuǎn)程控制變得至關(guān)重要:遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測功能對實(shí)現(xiàn)雙向通信、饋線自動化和自愈網(wǎng)絡(luò)以及優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)周邊負(fù)載有重要作用。
  • 低功耗傳感器和數(shù)字電表有效提升控制和監(jiān)控能力:緊湊型低功率電流互感器 (LPCT) 和低功率電壓互感器 (LPVT) 可取代傳統(tǒng)的大型 CT 和 VT。如今的 LPCT 提供創(chuàng)新的電流傳感器,允許在更大程度上控制和監(jiān)測保護(hù)鏈及其周邊。此外,實(shí)時查看可用電源對智能電網(wǎng)應(yīng)用至關(guān)重要,還將需要安裝更多與傳感器相關(guān)的功率計(jì)。
  • 模塊化是關(guān)鍵:中壓開關(guān)柜將在整個智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中變得更加分散,模塊化配電柜也將滿足靈活性需求。

從目前的智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度看,主網(wǎng)已基本實(shí)現(xiàn)了智能設(shè)備的全覆蓋,但配售端仍有待提升。在2021年要初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這一目標(biāo)驅(qū)動下,電類感知層設(shè)備投資有望提速,未來對于智能物聯(lián)設(shè)備的接入需求將會增大,位于底層的負(fù)責(zé)信息采集和信號處理的感知層目前面臨的最大挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)終端標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一,以及通信、計(jì)算等資源共享,在源端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融通和邊緣智能。

基于模塊化和緊湊設(shè)計(jì)理念,結(jié)合先進(jìn)的傳感、固體絕緣等技術(shù),施耐德電氣對自身的開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品進(jìn)行了全面的智能化升級,并推出了包括 Smart PIX 系列智能中壓盤柜、Premset 全新一代中壓開關(guān)設(shè)備、Smart RMU 智能環(huán)網(wǎng)柜、Smart HVX 智能中壓斷路器在內(nèi)的一系列面向未來的開關(guān)產(chǎn)品與成套設(shè)備。未來,施耐德電氣也將繼續(xù)保持在這些方面的研發(fā)投入,并通過完善行業(yè)生態(tài)圈的建設(shè),攜手更多國內(nèi)的上下游廠商與合作伙伴,進(jìn)一步開發(fā)兼具創(chuàng)新性和高性價比的開關(guān)設(shè)備與解決方案,共同為能源數(shù)字化愿景的實(shí)現(xiàn)賦能。

消息來源:施耐德電氣
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