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        高壓電器未來的七大發展趨勢
        發布時間:2017-03-24

        來源: 機械工業聯合會機經網

         

          隨著科技進步,高壓電器采用了高新技術,采用了新原理、新工藝、新介質,正在醞釀新一代高壓電器。

          組合化、成套化為滿足尺寸小、占地少、高性能、高可靠性需要,出現了各種各樣的組合電器和成套電器。除了開關柜、FC柜、多層柜外,出現了負荷開關—熔斷器組合電器、高壓接觸器—熔斷器組合電器(用于FC柜)、負荷開關、跌落熔斷器和避雷器組合,以及避雷器、隔離開關、電壓和電流互感器等各種組合,并已發展到高級型式的組合成套裝置,如充氣柜(C-GIS)、全封閉組合電器(GIS),以及全變電站組合如預裝式變電站(含變壓器和高低壓電器的箱變)。

          大容量、高參數由于現代生活用電量迅速增長,工農業用電量提高,高電壓大容量電網形成,要求高壓電器容量及各種參數迅速提升。目前主力輸配電設備額定電流已由1000A提高到2500A至4000A,短路電流已由16~20kA提高到31.5~50kA,甚至更高。550kV斷路器單極斷口數已由4個減少到2個,單斷口正在加緊研制中。如果我國的主力輸配電電壓不能迅速提升,那么,我國電網對高壓電器大容量、高參數的要求趨勢不會降溫(更高輸電電壓出現可以解開下屬配電電壓一些環網,以降低這些電網的短路電流)。

          機電一體化(智能化)由于計算機、傳感器技術發展及電網自動化的提高,對高壓電器智能化功能的需求更為迫切。強電設備與先進弱電技術結合可以顯著擴展高壓電器功能,為電網自動化、遠動化、在線檢測提供更好的條件。體積大、重量重、功能單一的傳統電磁式繼電保護裝置、電工儀表、控制裝置將為多功能的計算機、傳感器所取代。

          少、免維護產品隨著高壓電器產品大量采用SF6和真空等優良絕緣介質和滅弧介質,以及建立在先進高科技(如CAM等)基礎上的生產工藝實施,產品的檢修周期可以延長到10年,甚至產品終身免維護檢修。而且隨著電子、信息技術發展,在線檢測技術走向實用化,使用部門有條件實現由故障檢修到狀態檢修的轉化。運行維護也將實行“少人、高效、安全、可靠”。今后十幾年是由少、免維護產品有較大發展的時期,并將逐步在電力系統中占有一定地位。

          選相分、合閘斷路器隨著高電壓、大容量電網發展,系統過高的合閘過電壓和大短路電流對電力系統安全性和可靠性是不利的。斷路器選相合閘空載線,在電子控制技術迅速發展的今天有可能實現。選相合閘空載線可以最低限度地限制合閘過電壓,這對于特高壓電網降低絕緣水平,提高技術經濟水平十分重要。而開斷大短路電流(特別是50kA以上及較大非對稱電流場合)對高壓斷路器開斷負擔較重,如果能自動選擇有利相位(即較短燃弧時間及小半波)開斷,可以改善高壓斷路器開斷能力,提高電力系統的安全性、可靠性。因此利用先進電子控制技術實現高壓斷路器選相分、合閘,是高壓斷路器發展方向之一。

          無油化開關電器在高壓電器行業中,油作為絕緣介質和滅弧介質應用,已有一百幾十年歷史,至今還在變壓器、開關中大量應用。但是油介質是一種易燃、易爆物質,而且運行維修不方便。在開關電器中隨著SF6和真空開關興起,油開關使用量日益減少(在363kV及以上已不再使用油開關)??梢哉f“無油化”是開關電器一種發展趨勢,也是一項重要裝備政策。

          但油開關比較經濟,使用經驗豐富,因此今后10年內,中、高壓開關中仍會有一定比重。

          以上所舉僅是近期發展的開關電器。還有一些中遠期可能發展開關電器,如超導開關、靜態電子開關(非機械開關)、高環保開關等,由于受到技術經濟方面的局限,難以在近期內有實質性的啟動和發展。

          各專業融合趨勢二十世紀50~70年代,輸變電設備的各個專業,如變壓器、開關、避雷器、互感器及二次控制保護測量系統等等,各專業分工明確、界線分明,各專業領域互不相擾。如今隨著GIS、C-GIS、機電一體化開關柜和預裝式變電站出現,已經把輸變電設備各專業,強電和弱電專業緊緊地揉合在一起,難以分開。因此高壓電器專業不僅自身要適應各專業融合發展趨勢,互相滲透,打破專業壁壘,而且也應該與電子技術、計算機、二次系統互相滲透和融合??傊?,對上述列舉的幾項高壓電器發展趨勢,我們應該有清醒的認識,尤其對從事高壓電器事業的廠家更應適應市場潮流,重新調整專業配置,以適度開發有技術儲備的產品,迎接新一代高壓電器的到來。

         

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