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固體絕緣環網柜的產生

    大約在2007年前后,國內企業率先推出了固體絕緣環網柜。該環網柜取消了壓力容器的應用,開關本體的內絕緣與滅弧采用真空介質,外絕緣采用絕緣筒固化開關部件,由封閉母線連接各個回路。絕緣筒采用固封極柱技術,將真空滅弧室、主導電回路和絕緣支撐等有機結合為一體,實現全絕緣、全密封和免維護結構。絕緣筒采用環氧樹脂材料制成,母線采用硅橡膠材料進行封裝。這種結構由于隔絕了空氣、水氣、灰塵及冷熱氣源,有效地減緩了電源體的腐蝕。

建設堅強環保智能配電網的理想產品

   現代配電網的新特點是安全、環保和智能,而固體絕緣環網柜采用極柱固封技術,取消SF6壓力氣體的應用,在安全、智能、靈活、環保、抗惡劣環境等方面較傳統環網柜都具有顯著提升,非常適合當前中國正在大力推進的堅強智能電網建設。

    設備的安全是智能配電網安全穩定運行和對社會可靠供電的重要基礎。目前最常用的充氣環網柜是SF6氣體環網柜,以六氟化硫為絕緣介質,在實際運行過程中,經常會遇到漏氣問題,對開關的運行造成極大的隱患和危險。相對高壓GIS設備集中便于管理,充氣環網柜因其分布廣,實際運行中難以進行全方位的監督管理,也給運行帶來隱患。固體絕緣環網柜在結構原理上完全取消了SF6氣體及相應氣箱部件,采用絕緣套筒固化開關部件,由封閉母線連接各個回路,整體實現全封閉全絕緣。從制造上來講,相與相是分隔;從電氣學來講,相間不會短路。它沒有壓力氣箱、泄壓閥、防滑部件等,真正實現了免維護。

    堅強是智能電網的基礎和保障。固體絕緣環網柜相比SF6環網柜具有突出的抗惡劣環境能力,在嚴寒、高原、潮濕、強風沙等惡劣環境下,適應性優勢明顯。遇到零下40多度的天氣時,SF6環網柜的SF6會液化,氣箱內的氣壓也隨之變低,導致絕緣和滅弧性能下降。處于海拔高的位置時,SF6環網柜因大氣壓力的減小箱體自動膨脹,產生漏氣,造成短路。固體絕緣環網柜完全沒有這方面的顧慮。固體絕緣環網柜把整個機構全封裝,外面沒有傳動部件,在強風沙環境中可放心使用。在沿海或者高潮濕地區環網柜最怕彈簧、齒輪等生銹導致設備的無法使用,固體絕緣環網柜通過鹽霧試驗箱,模仿高鹽高潮濕情況下的生銹測試,最后證明二十年、三十年內不會出現生銹狀況。

    作為轉變電網發展方式的一次重大創新,智能電網對環保也提出了嚴格的要求。目前現在所運行中壓全密封環網柜90%以上都依靠SF6氣體作為絕緣介質,這種氣體在充氣、運行、回收中不可避免地會存在泄漏和排放,成為大氣環境中的一大污染源。世界各國紛紛立法,減少甚至禁止在電力設備中的SF6的使用。固體絕緣環網柜從原理制造上完全與六氟化硫氣體無關,為配電網設備領域的減排環保提供了基礎保證,十分符合智能電網建設要求的。

    配網自動化的改造,自動化控制必須要實現電動控制。充氣環網柜手動與電動結構完全不一樣,將手動模式改為電動模式,極為困難。目前諸多的充氣 SF6環網柜無法適應配網自動化改造的需要。固體絕緣環網柜極具智能性,現場可以根據用戶需求引接PT電源。電纜接頭可實現在線監測,給用戶現場的溫度值,同時數據到達控制終端,運行維護加強,為用戶解決很多實用問題。固體絕緣環網柜負荷開關瞬時分斷,為多級配網自動化提供保障。

    經過5年的設計、制造能力的提升和小規模的應用,固體絕緣環網柜得到了各方的重視,并獲得了可貴的一線工程應用經驗。2010年,西藏各供電局在老城區電網改造中購置了30臺北京雙杰電氣股份有限公司生產的固體絕緣環網柜,使用兩年多沒有出現過一起安全事故,創造了環網柜在高寒地區穩定運行的奇跡。固體絕緣環網柜完全適應高原地區氣候環境使用,相比傳統的SF6環網柜,其抗高寒等惡劣環境能力優勢明顯。

    從整個環網柜市場來說,固體環網柜和SF6環網柜在占有率方面差距還非常大。但是隨著用戶的逐漸認可,固體環網柜的市場比例肯定會迅速提高。預測未來五年,固體環網柜的市場比例至少可以達到30%左右。

    近期,固體絕緣環網柜列入國家電網公司1285號文件及國家電網公司“十二五”規劃,并成為國家電網公司的企業標準,規定在新增的環網柜投資中固體絕緣環網柜要達到一定的比重。另一方面,以北京雙杰電氣股份有限公司為代表的國內固體絕緣環網柜生產制造企業已具備了較強的研發和制造能力,走在世界的前列。

    中國配電市場的固體絕緣環網柜正進入大規模推廣應用的時期,將在智能配電網的建設中扮演突出的角色,成為堅強環保智能電網建設的新興主力軍。

 

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