智能化开关设备技术需突破

  中压配电变压器是原材料成本较高的产品。 由于近期导电、磁性、绝缘原材料价格快速下跌，产品价格同步下跌，产值大幅萎缩，产量增速也放缓。 在城乡电网改造和节能降耗的推动下，目前推广的中压配电变压器为线圈铁芯变压器。 就未来配电系统的发展趋势而言，采用损耗较低的非晶合金变压器、预装式变电站和组合式变压器是提高配电系统经济运行指标的最佳途径。

  今年5月，国家电网公司提出分三阶段建设坚强智能电网。 建设坚强的智能电网需要设备具备数字化、信息化、在线检测等功能。 目前，中压电网中使用的继电保护装置、电流、电压互感器大多采用铁芯式和电磁感应原理，属于非线性测量保护元件。 但微机继电保护装置、光电传感器、电子传感器等可能用得不多，或者水平不高。 因此，中压开关事故率较高的在线检测项目，如真空开关的真空度、母线及外部触头的发热、机械特性、脱扣线圈电路的断路和局部放电等，必须真正实现在线检测。 在线信息检测，近期必将取得重大突破。

  由于20kV电压等级可以同时替代35kV和10kV电压等级，上下电压协调合理。  20kV配电网比10kV配电网的配电容量更大，输电半径增加一倍。 并且该电压等级具有简化线路、节能降耗、减少网损、优化配电网和配电设备等优点。因此，20kV电压等级输电线路已纳入GB156-1993国家电压 标准，并已在苏州新加坡工业园区试点多年。  2007年，国家电网公司正式推广该电压等级。 目前，江苏、辽宁、广东等省重点推广城乡电网这一电压等级。 预计近两年将逐渐形成气候，未来5至10年其市场将与10kV、35kV伏相当。 紧跟市场需求研发，已有50多家中压开关企业开展了20kV电压等级新产品型式试验，未来相当长一段时间内，主力电力 该电压等级的配电设备将有很大的市场空间。

  高压变电站的降压侧是中压配电网的首端。 中压网络末端进入用户配电室或控制设备。 一般1000kVA及以上的配电变压器所配备的开关设备称为一次开关设备。  1000kVA以下配电变压器所用的开关柜为二次开关柜。 过去，断路器用于一次开关设备，断路器用于二次开关设备。 两者分工不明确，使用比例不平衡。 国外中压电网中断路器、负荷开关、接触器的使用比例为1：10。  ，而我们国家是6：1。 这使得我国的输变电系统不仅投资高，而且非常不合理。 无法发挥各自的优势。 例如，断路器保护变压器内部故障，由于动作时间较长，不如限流熔断器有效，频繁操作功能也不如高压接触器。 因此，经过十几年的努力，我国断路器、负荷开关、接触器的安装比例已接近1：1，未来几年将进一步调整为1：2至3。

  我国环境问题日益严重，污染、酸雨影响进一步扩大。 据国家电网公司统计，近年来，中压开关绝缘事故率已占总故障率的50%以上，这将催化新一代开关设备的诞生。 能承受恶劣的环境条件，如固封极柱真空断路器、硫化涂层。对于多母线，采用具有防潮、防尘和空调功能的硅橡胶绝缘开关柜、C-GIS设备或室内配电室， 以及具有防凝露功能的装置。

  我国城市化进程不断加快，人均土地面积不断缩小，城市地价快速上涨，高耗能产业快速发展，单位面积电网容量不断增加。 这些因素对开关设备的小型化、大容量提出了更高的要求。

为了缩小开关设备的尺寸，复合元件和组合成套设备的使用逐年增加，先后开发了24kV、40.5kV C-GIS设备。 对于12kV产品，提出了额定电流3150A和5000A的要求。 对于预计电压等级尚未提升至20kV的大城市来说，未来几年这种需求将变得更加迫切。

  少维护和免维护交换机是用户关心的热门话题。 随着真空开关技术的进步和弹簧机构工艺材料的改进，机械寿命和电气寿命都有显着提高。

  永磁机构电控系统的可靠性不够高，这仍然是永磁机构的弱点。 目前，永磁机构的可靠性、安全性和经济性仍不能满足用户的要求。 因此，永磁机构需要进一步改进，特别是在户外极开关、电气化铁路电网开关、免维护开关、选相开关等设备操作功率较小、操作频繁的场合，永磁机构 将得到晋升。 应用。

  开关站、变电站的安装和调试往往受到现场条件的限制，如安装工具不齐全、缺乏安装和调试经验等。 因此，在开关柜事故统计中，因安装不当造成的故障仍然不少。 现在，国内外客户要求成套开关站、箱式变电站在出厂前进行组装调试，这样可以简化现场工作量，提高工作效率，降低成本，减少安装事故， 提高设备一次生产的成功率。 因此，今后成套设备要求简化现场安装调试，增加工厂整体安装调试，是成套开关柜的发展方向之一。