新型电力系统需要低碳、安全、可靠、智能、柔性化、集成化的预装式开关设备,新产品的开发应满足上述要求。
首先,它是一种环保型气体绝缘开关设备,氮气或干燥空气绝缘,符合低碳、安全、可靠等特点,基于电场优化设计,低压、紧凑的气体绝缘开关设备,实现免维护、长寿命。
不仅是海上风电,陆上风电装机容量也在快速增长,250MW升压电站使用405kV开关电流已超过4000A,开关柜已不能满足要求。 即使开关柜达到5000A,电缆消耗和电阻损耗也非常巨大,经济性很差,因此必须采用高压等级。
环保气体绝缘应解决大电流、高电压需求的问题,而在高压下,更换环保气体的难度明显增加。 适当增加充气压力,使用C4等环保混合气体,增加复合绝缘可解决72等高压应用5kv环保型气体绝缘绝缘柜的问题,同时优化导体形状,采用结导热材料,新型水冷等技术可以解决大电流应用的问题。
二是智能化、数字化、部件智能化,而不是现有产品的智能化集成,数字化产品的特点是有机集成,驱动方式是数字化。 数字固态断路器电力电子控制,无机械断路。 例如,需要分断的开关,采用直动式代替刀式开关,采用电动棘轮式接地开关,缓开快合,一键合闸具有传统接地开关的功能和电弧保护的快速接地功能。 数字控制断路器的分闸和合闸速度,监控断路器的状态,交叉零点切换,电流大,寿命长。
预制通讯,工厂互联,解决运维难、使用难,状态实时可视化,健康状态一目了然,历史数据,人工智能使异常及时发现,及时处理。
预制和移动系统集成产品,随着新型电力系统对速度效率的要求,交互灵活,为预制系统提供了最大的便利。
环保型气体绝缘压块开孔小,重量轻,非常适合预制系统,无需维护。
新型电力系统需要最大限度地消耗绿色清洁能源,并接入和使用电力。 使用低成本开关柜可以暂时解决绿色能源成本高带来的电网电价高企的问题,但不利于可持续发展,可持续性关系到未来新型电力系统的发展,也是真正解决环境污染、实现碳达峰、碳中和的关键。
低碳、环保材料在开关柜中的使用至关重要,使用可再生材料、利用再生资源、设备使用寿命长、设计易于改造升级等,打造开关柜,是永续经营的设备。
对于新的增长,新的需求需要新的技术来支撑,打破传统思维,不要急于求成,扎扎实学研,在开关柜、叠层母线、异形母线等方面取得革命性的进步,要减少有色铜的使用,不能因为生产困难而停止,减少材料的使用不是简单的斗争, 更重要的是减少资源的消耗。
研发超导材料、智能绝缘材料等新技术,实现自适应:材料的电阻率和介电常数随外界电场、温度等而变化,外场反转,提高材料的绝缘特性、耐久性和可靠性。 自我诊断:自我报告各种损伤情况。 自愈:电损伤的自我修复和功能恢复,在材料的生命周期过程中,各司其职、适应、自诊断、自修复,从而保证材料在整个生命周期过程中的高可靠性。