高低壓成套電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢分析

摘 要：隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，對電力設(shè)備的運行穩(wěn)定性和可靠性的要求不斷提高，高低壓成套電氣設(shè)備在電力行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。本文著重介紹了高壓和低壓成套電氣設(shè)備的特點，對成套電氣設(shè)備未來的發(fā)展趨勢進行了分析。

關(guān)鍵詞：成套電氣設(shè)備；發(fā)展趨勢；智能化；高壓設(shè)備

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.131

0 引言

電力在保障國計民生中起著關(guān)鍵作用，電力工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展對社會經(jīng)濟的發(fā)展具有促進作用。電力工業(yè)要實現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，首當(dāng)其沖的是實現(xiàn)電氣設(shè)備的性能提升，未來電氣設(shè)備應(yīng)朝著高端化的方向發(fā)展[1]。近年來，隨著計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣成套設(shè)備也隨之不斷發(fā)展。

本文首先分析了高低壓成套電氣設(shè)備的運行原理，之后分析了高低壓成套電氣設(shè)備的現(xiàn)狀，最后分析了高低壓成套電氣設(shè)備未來的發(fā)展趨勢，指出智能化、信息化和自動化是未來高低壓成套電氣設(shè)備發(fā)展的必然趨勢。未來高低壓成套電氣設(shè)備在電力行業(yè)中將起著越來越重要的作用，應(yīng)用也日益廣泛。

1 高低壓成套電氣設(shè)備

高低壓成套電氣設(shè)備是指將包括斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、熔斷器、電壓互感器、電流互感器機避雷器等電氣設(shè)備元件組合在一起，進行合理配置，并組合封閉在金屬外殼內(nèi)，形成一個統(tǒng)一的電氣設(shè)備整體，同時具備相對完整的功能[2]。成套電氣設(shè)備大致包括氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）、箱式變電站、金屬封閉開關(guān)設(shè)備（開關(guān)柜）、環(huán)網(wǎng)柜和綜合控制柜等，目前都已經(jīng)投入到了電力行業(yè)的實際運行中。

高低壓成套電氣設(shè)備相比于傳統(tǒng)的一次設(shè)備而言，具有可靠性高、故障率低、運行穩(wěn)定等優(yōu)點[3]，同時成套電氣設(shè)備較為緊湊、耐用以及安全系數(shù)高，可實現(xiàn)電氣設(shè)備的模塊化。在電氣設(shè)備的實際運行中，便于電氣設(shè)備檢修人員對設(shè)備進行運行和維護，故日益受到人們的青睞，發(fā)展勢頭較為迅猛。

2 高低壓成套電氣設(shè)備的現(xiàn)狀

目前高低壓成套電氣設(shè)備已經(jīng)有了一定的發(fā)展，在電力行業(yè)中也有了廣泛的應(yīng)用，對保證安全可靠供電起著重要的作用。我國在國民經(jīng)濟高速發(fā)展的大環(huán)境下，電氣設(shè)備行業(yè)也有了明顯的提升，通過“引進—消化—吸收—創(chuàng)新”國外的先進技術(shù)，電氣設(shè)備行業(yè)已經(jīng)有了迅速的發(fā)展，市場需求也不斷提高。

目前已經(jīng)實際投入工程應(yīng)用的高低壓成套電氣設(shè)備采用了一系列先進技術(shù)。在高壓電器方面，SF6技術(shù)、真空技術(shù)、組合技術(shù)在電力斷路器中得到了廣泛的應(yīng)用，基本實現(xiàn)了斷路器不采用油作為滅弧介質(zhì)，實現(xiàn)了無油化。目前我國在500kV及以下電壓等級的國產(chǎn)電氣設(shè)備已經(jīng)能滿足國內(nèi)的發(fā)展需求，其技術(shù)參數(shù)已接近或達到國外先進水平。

低壓電氣設(shè)備行業(yè)則先于將計算機技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，并已有智能化的低壓斷路器、電動機控制器、過載繼電器和一系列開關(guān)柜等電氣產(chǎn)品問世。此外，低壓電氣設(shè)備在可靠性研究、無觸點開關(guān)、真空技術(shù)、限流技術(shù)、零飛弧、高性能和小型化、組合性、模數(shù)化等方面均取得了可喜的成績。

我國的高壓開關(guān)已經(jīng)發(fā)展到金屬封閉型（含鎧裝、間隔和箱式）、低壓設(shè)備則以封閉抽出式單元為主。各種高壓手車式、環(huán)網(wǎng)柜、箱變以及低壓抽屜柜、電動機控制中心等產(chǎn)品都已大量投入到工程實際應(yīng)用中。

3 高低壓成套電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢

成套電氣設(shè)備的尺寸小、占地少、性能高，同時設(shè)備運行的可靠性也高、設(shè)備的檢查周期也可以縮短。隨著現(xiàn)代生活用電量的迅速增長，對用電的可靠性需求也不斷提高，高低壓成套電氣設(shè)備的應(yīng)用將日益廣泛。

同時隨著智能電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，未來的電力系統(tǒng)不僅要在控制層實現(xiàn)優(yōu)化控制，在電氣一次設(shè)備上也要實現(xiàn)智能化，保證高可靠性供電。高低壓成套電氣設(shè)備要實現(xiàn)智能化，需要采用采用先進的自動控制技術(shù)對電氣設(shè)備進行遠程遙控和遙調(diào)操作。

智能化的成套電氣設(shè)備使整個輸配電系統(tǒng)的保護、控制、監(jiān)控、測量等集中起來，實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的自動化，為電力系統(tǒng)中的廣域檢測和診斷系統(tǒng)奠定了一定的基礎(chǔ)，確保了電力系統(tǒng)的安全運行。高壓電氣專業(yè)不僅自身要適應(yīng)各專業(yè)融合發(fā)展的趨勢，互相滲透，打破專業(yè)壁壘，而且也應(yīng)該與電子技術(shù)、計算機、二次系統(tǒng)互相滲透和融合，更好地實現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化。

同時，未來的高低壓成套電氣設(shè)備應(yīng)實現(xiàn)信息化，具備遠程的信息接收與發(fā)送，在集控中心能實時掌握成套電氣設(shè)備的運行狀態(tài)。并且，例如CAD、CAPP、CAM、CAE、MIS等先進技術(shù)在電氣設(shè)備領(lǐng)域中將會應(yīng)用得越來越普遍。

此外，高低壓成套電氣設(shè)備自身的可靠性也將不斷得到提升。目前，高低壓成套電氣設(shè)備都需要配置UPS電源，原因為目前電網(wǎng)當(dāng)中仍存在斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率振蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾等電能質(zhì)量問題，因此從改善電源質(zhì)量的角度來說，給高低壓成套電氣設(shè)備配備一臺UPS電源十分必要。另外，為了實現(xiàn)高低壓成套電氣設(shè)備的信息化，需要采用精密的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信設(shè)備，而該類設(shè)備是不允許電力有間斷的，故UPS電源在今后的高低壓成套電氣設(shè)備中將具有越來越重要的意義。

目前無論是國內(nèi)還是國外，整個電氣設(shè)備的科學(xué)理論尚未十分完善，仍有很多需要改進和提高的方面，特別是對電弧過程及其數(shù)學(xué)模型的建立等方面仍需要進一步的研究。電氣產(chǎn)品的發(fā)熱、電動力、電接觸、電磁特性等方面也需要深入進行分析和研究。

4 結(jié)論

高低壓成套電氣設(shè)備具有運行穩(wěn)定、可靠性高的優(yōu)點，在電力行業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴寬。未來高低壓成套電氣設(shè)備將朝著智能化、信息化和自動化的方向不斷發(fā)展，并且在電力行業(yè)中將扮演越來越重要的角色，對保障電力的安全生產(chǎn)和可靠供應(yīng)發(fā)揮重要作用。

參考文獻：

[1]蔡茂祥.高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計現(xiàn)狀分析及智能化發(fā)展方向[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（09）.

[2]張衛(wèi)東.我國低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 電世界，2003，44（10）：1-3.

[3]王福高，吉科明.電氣成套設(shè)備的發(fā)展動態(tài)[J].科技風(fēng)，2016（06）

：61.

作者簡介：陳盧明（1985-），男，浙江麗水人，大專，工程師，研究方向：高低壓成套電氣。