新型電力系統(tǒng),需要低碳、安全、可靠、智能、柔性、融合預(yù)制開關(guān)設(shè)備,新產(chǎn)品開發(fā)要滿足上述特征要求。
首先是環(huán)保氣體絕緣開關(guān)柜,氮氣或干燥空氣絕緣,符合低碳、安全、可靠的特征,基于電場優(yōu)化設(shè)計,低壓力、緊湊型氣體絕緣開關(guān)柜,實現(xiàn)免維護、長壽命。
不僅海上風(fēng)電,陸上風(fēng)電容量也快速上升,250MW升壓站采用40.5kV開關(guān)電流已超4000A,開關(guān)柜已無法滿足要求。即使開關(guān)柜達到5000A,電纜用量、電阻損耗也非常巨大,經(jīng)濟性很差,采用高電壓等級勢在必行。
環(huán)保氣體絕緣要解決大電流、高電壓需求的問題,高電壓下,環(huán)保氣體替代的難度大幅增加。適當(dāng)增加充氣壓力,采用C4等環(huán)?;旌蠚怏w,增加復(fù)合絕緣可以解決高電壓應(yīng)用如72.5kV環(huán)保氣體絕緣充氣柜的問題,而導(dǎo)體形狀優(yōu)化,使用交界熱導(dǎo)材料,新型水冷等技術(shù)可以解決大電流應(yīng)用的問題。
其次是智能化、數(shù)字化,智能化元器件,而不是現(xiàn)有產(chǎn)品的智能化集成,數(shù)字化產(chǎn)品的特征就是有機一體,驅(qū)動方式數(shù)字化。數(shù)字化固態(tài)斷路器電力電子控制,無機械斷口。又如需要斷口的開關(guān),采用直動式代替刀閘式,電動棘輪式接地開關(guān),分閘要慢合閘要快,一鍵合閘,即具備傳統(tǒng)接地開關(guān)功能,又具有弧光保護快速接地功能。數(shù)字化控制斷路器分合閘速度,監(jiān)測斷路器狀態(tài),過零投切,電流大,壽命長。
預(yù)制化通訊,出廠即互聯(lián),解決運維、使用上的困難,狀態(tài)實時可視化,健康狀況一目了然,歷史數(shù)據(jù)、人工智能使異常及時發(fā)現(xiàn),及時處理。
預(yù)制、可移動系統(tǒng)集成產(chǎn)品,隨著新型電力系統(tǒng)對速度效率、靈活互動的要求,預(yù)制系統(tǒng)提供了最大的便利。
新型電力系統(tǒng)需要最大化的消納綠色清潔能源,把電力接進來、用出去。采用低成本的開關(guān)設(shè)備可以暫時解決綠色能源的高成本帶來的高入網(wǎng)電價的問題,但不利于可持續(xù)發(fā)展,可持續(xù)關(guān)系到新型電力系統(tǒng)發(fā)展的未來,也是真正解決環(huán)境污染,實現(xiàn)碳達峰、碳中和的關(guān)鍵,不能為了短期利益忽略了將來可能造成的新的污染、新的環(huán)境破壞。
開關(guān)設(shè)備使用低碳、環(huán)保材料至關(guān)重要,可再生材料的使用,循環(huán)的資源利用,設(shè)備的長使用壽命,易于改造升級的設(shè)計等等打造的開關(guān)設(shè)備,才是可持續(xù)的設(shè)備。
對于新增長、新需求需要新技術(shù)來支撐,打破傳統(tǒng)思維,不急功近利,扎實研究,實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備革命性的進步,層壓母線、異形母線等等減少有色金屬銅的使用,不能因為生產(chǎn)困難就止步,減少材料使用不是簡單的為了拼價格,更主要的是減少資源的消耗。
研究開發(fā)新技術(shù),如超導(dǎo)材料、智能絕緣材料實現(xiàn)自適應(yīng):材料電阻率、介電常數(shù)等隨外加電場、溫度等變化,反向調(diào)控外加場,提高材料的絕緣特性、耐久度和可靠性。自診斷:對各種損傷的自報告。自修復(fù):電損傷自修復(fù)和功能恢復(fù),在材料的生命周期過程,各司其職自適應(yīng),自診斷自修復(fù),確保整個生命周期過程材料的高可靠性。
來源:會說電氣