近年來，身為全球中壓領(lǐng)域當仁不讓的翹楚，施耐德電氣已經(jīng)將數(shù)字化技術(shù)在中壓領(lǐng)域的深度融入，視為了最為關(guān)鍵的創(chuàng)新方向之一。今年6月，中壓配電領(lǐng)域邁向數(shù)字化、低碳化的進程又迎來了一個具有里程碑意義的重要節(jié)點。施耐德電氣在廣受矚目的2024年創(chuàng)新峰會上，重磅推出了
全新一代中壓產(chǎn)品數(shù)字化解決方案。
那么，這一代接過創(chuàng)新接力棒的“中壓新銳”又將通過哪些途徑，為用戶帶來實實在在的價值呢？今天，先從中壓環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)品說起。
通過數(shù)智升級，有效應對防范設(shè)備故障風險
按照行業(yè)標準要求，中心城市供電區(qū)域的供電可靠率規(guī)劃目標不低于99.999%。要確保供電可靠率符合如此嚴苛的行業(yè)要求，與包括中壓環(huán)網(wǎng)柜在內(nèi)的電力設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定運行緊密相關(guān)。然而，要達到這樣的目標其實面臨著不少挑戰(zhàn)。對于環(huán)網(wǎng)柜來說，故障的發(fā)生和演變往往是循序漸進的過程，通過肉眼難以覺察，而通過監(jiān)測設(shè)備溫升異常、機械特性異常及局部放電等現(xiàn)象，可以第一時間發(fā)現(xiàn)故障，防范故障風險，有效預測和延長設(shè)備壽命。
開關(guān)設(shè)備過熱是引發(fā)故障的關(guān)鍵原因之一，不合理的電氣連接將致使開關(guān)運行溫度過高，進而加速絕緣材料老化，情況嚴重時會引發(fā)絕緣事故。因此，實時且有效的電纜頭溫升監(jiān)測能夠更好地掌握開關(guān)設(shè)備的運行狀況，保障設(shè)備穩(wěn)定且持續(xù)地運行。施耐德電氣的溫升監(jiān)測方案，其算法模型基于穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)下的熱平衡關(guān)系，結(jié)合施耐德電氣多年來對環(huán)網(wǎng)柜的研究和數(shù)據(jù)積累，在各種負載狀況、開關(guān)柜不同組合以及不同絕緣氣體類型下的溫升故障下，均能實現(xiàn)提前預知，在降低風險的同時，可優(yōu)化人工巡檢的運維成本。
機械特性的監(jiān)測，對于環(huán)網(wǎng)柜而言同樣至關(guān)重要。合分閘線圈、儲能電機故障或老化的操動機構(gòu)會導致斷路器無法投切負載或保護線路及設(shè)備，可能造成設(shè)備故障、非計劃性停電甚至引發(fā)人身安全事故。而施耐德電氣環(huán)網(wǎng)柜采用智能機械特性監(jiān)測方案，能夠在線測量機構(gòu)分合閘時間、速度等關(guān)鍵參數(shù)，進而對機構(gòu)的電氣特性和機械特性展開實時動態(tài)診斷，識別設(shè)備的早期故障。通過針對性的維護可延長設(shè)備壽命，優(yōu)化全生命周期成本。
而環(huán)網(wǎng)柜的局部放電現(xiàn)象，尤其是絕緣件表面的局部放電，極有可能造成絕緣性能劣化乃至擊穿，在嚴重的情況下甚至會引發(fā)爆炸。在這方面，施耐德電氣同樣可以提供局放在線監(jiān)測解決方案，采用脈沖電流法原理對局放進行監(jiān)測，顯著降低干擾。通過算法模型實現(xiàn)故障定位、趨勢告警，輔助診斷配電設(shè)備常見局放類型，防范于未“燃”。
除三大主力之外，施耐德電氣數(shù)字化家族還有豐富的監(jiān)測方案，實現(xiàn)全方位、全場景、全平臺監(jiān)測。如環(huán)境溫濕度傳感器可實時監(jiān)測環(huán)境溫度和濕度。低功耗電壓互感器采用電容分壓技術(shù)，無磁飽和及鐵磁諧振現(xiàn)象，可直接輸出高精度小電壓接入監(jiān)控、測量回路中。遠傳氣壓監(jiān)測方案，可實時監(jiān)測氣體壓力，溫度和密度，并上傳后臺，實現(xiàn)遠程監(jiān)測與告警。
數(shù)字化驅(qū)動運維轉(zhuǎn)型，“察辨一體”穩(wěn)贏未來
以“全+智”兩大特性作為核心優(yōu)勢，施耐德電氣全新一代中壓產(chǎn)品數(shù)字化解決方案整合了互聯(lián)互通的產(chǎn)品、邊緣控制以及應用分析與服務這三個層面的專業(yè)能力，打造出了一套智能環(huán)網(wǎng)柜數(shù)字化整體解決方案，讓數(shù)字化的價值得到自下而上的體現(xiàn)。
具體而言，在互聯(lián)互通的產(chǎn)品這一層面，施耐德電氣的環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)品可以利用一系列傳感器，對溫升、機械特性、氣壓及局放等設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時采集、監(jiān)測；在邊緣控制層，則通過智能配網(wǎng)自動化終端、智能監(jiān)測終端及主動運維智能單元等工具，實現(xiàn)就地監(jiān)測、故障預警、環(huán)網(wǎng)自愈等功能。
最終，現(xiàn)場的設(shè)備數(shù)據(jù)可以被傳輸、匯總至最上層的應用分析與服務層，為電網(wǎng)建模仿真分析、千里眼專家顧問及數(shù)字孿生運維顧問等高級應用提供數(shù)據(jù)支撐，助力預測性維護、輔助決策及系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化等功能的實現(xiàn)。
這些數(shù)字化、智能化的技術(shù)手段，不僅能夠讓環(huán)網(wǎng)柜更安全，運維更高效，用戶還可以基于自身的具體情況和需求，靈活選擇不同配置，從而實現(xiàn)最優(yōu)的性價比，可謂將智能化在“安全、增效、全生命周期運維成本優(yōu)化”這三維的價值展現(xiàn)無遺，施耐德電氣將其形象地稱為“智3”（智的三次方）。
廣泛落地實際項目應用，促配電網(wǎng)智能低碳轉(zhuǎn)型
2024年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局制定了《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案(2024-2027年)》，以進一步加大工作力度，以“小切口”解決“大問題”，提升電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置、調(diào)控能力，加快推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
在政策支持和市場驅(qū)動的雙重推動下，目前，施耐德電氣這一擁有“智3”價值屬性的全新一代中壓產(chǎn)品數(shù)字化解決方案，已經(jīng)開始在諸多項目中顯現(xiàn)價值。
比如，對于不少老舊建筑和小區(qū)而言，一方面設(shè)備老化嚴重，環(huán)網(wǎng)柜缺少相應的監(jiān)測裝置，用戶缺乏對設(shè)備運行狀態(tài)和壽命的感知；另一方面，現(xiàn)有的傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜普遍采用SF6作為絕緣氣體，對于環(huán)境和維護人員來說，安全風險依然很大；同時，維護和回收的成本也會大幅增加。
針對這類應用場景，用戶將其替換為配置了電纜頭測溫、局放監(jiān)測、機械特性監(jiān)測、T300配電終端以及本地HMI站控單元等數(shù)字化配件的Smart RM AirSeT方案，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備電氣、溫度、機械特性、局放等全方面監(jiān)測。此舉不僅能夠大幅提升老舊建筑中壓配電系統(tǒng)的數(shù)字化水平，實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)實時監(jiān)測和設(shè)備全生命周期管理能力的提升，還能更好地滿足國家“雙碳”戰(zhàn)略的環(huán)保性要求，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益的“雙豐收”。
施耐德電氣 RM AirSeT環(huán)網(wǎng)柜
此外，這一創(chuàng)新的環(huán)網(wǎng)柜解決方案，也在雄安新區(qū)實施的新一代配電物聯(lián)網(wǎng)項目中大顯身手。通過采用施耐德電氣最新一代環(huán)保型氣體絕緣開關(guān)設(shè)備，全面替代SF6絕緣氣體，實現(xiàn)了100%環(huán)保化運管維；同時，采用高品質(zhì)產(chǎn)品支撐關(guān)鍵區(qū)域配網(wǎng)建設(shè)，可靠性高達99.999%。不僅如此，施耐德電氣在該項目中全面支持該新區(qū)的配電數(shù)字化能力，配合用戶方將主動運維軟件以APP模塊的形式部署到云主站，也實現(xiàn)了全生命周期運維效率提升30%的成果。
城市電網(wǎng)的升級改造，同樣可以受益于施耐德電氣創(chuàng)新的環(huán)網(wǎng)柜解決方案。在南非的德蘭肯斯坦市，旨在促進投資、開發(fā)和業(yè)務擴展的城市電網(wǎng)升級正如火如荼地開展著。應用于這一項目的施耐德電氣RM AirSeT環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，集成數(shù)字化解決方案，對設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)預測性維護，減少運維成本，同時，有效消除溫室氣體帶來的環(huán)境影響。
在這些案例中，施耐德電氣通過“智3”施展的創(chuàng)新能力，不僅實現(xiàn)了設(shè)備的智能化主動運維模式，有效保障了供電連續(xù)性，還賦能用戶實現(xiàn)了全生命周期運維成本優(yōu)化，并全面助推配電系統(tǒng)的智能化管理水平升級。未來，相信施耐德電氣的中壓產(chǎn)品數(shù)字化解決方案還將不斷創(chuàng)新升級，為配電網(wǎng)的智能化、低碳化發(fā)展帶來更多新動能。
電力
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