探秘施耐德电气全新一代中压产品数字化解决方案：智驭未来，电网“健康”全面守护

2024-11-15 03:25:05 admin

对于电网领域而言，健康数字化的探秘核心价值往往在于通过赋能设备与人，让设备更安全可靠，施耐数字守护让运维更高效灵活，德电电网最终达到与应用场景的气全全面“完美”契合。2024年7月，新代国家发展改革委、中压国家能源局、产品国家数据局制定了《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，化解提到为配电网高质量发展行动，决方要围绕供电能力、案智抗灾能力和承载能力的健康提升，组织编制建设改造实施方案。探秘

作为产业技术的施耐数字守护全球领导者，施耐德电气近期发布了全新一代中压产品数字化解决方案，德电电网集成多款拥有数字化创新设计理念及技术成果的高质量中压产品，实现算法、功能和架构的全面升级，凭借“全+智”两大特性，推动中压配电系统迈向更高水平的安全可靠、智能高效等级。

中压智能开关设备是全新一代中压产品数字化解决方案的重要组成部分，凭借对数字化优势和低碳技术的融合创新，及与EcoStruxure平台边缘控制和应用服务层的无缝融入，能够极大赋能交直流柔性互联，及配电系统的灵活组网和潮流灵活调控，有效助力中压配电加速迈入绿色柔性、数字智能“未来式”。

“三重”智能监测，“健康”全面守护

无论是在城市电网、商业建筑、机场铁路等基础设施，数据中心、医院、电子厂房等重要负荷，还是石油化工、汽车制造等工业场景，变电站中的开关设备都是电能传输过程中的重要一环，其质量及运行状态直接关系到电网的安全性、可靠性、稳定性及抵抗事故的能力。

为了更加主动地防范故障发生，快速应对故障恶化，确保设备时刻保持正常运行，以数字化手段对开关设备各方面状态参数进行实时监测，将取得比传统单纯依靠手动及经验运维更好的效果。

结合一系列数字化创新设计，施耐德电气中压智能开关设备能够实现对温度、局部放电及断路器特性的全方位在线监测，让设备健康状态尽在掌握，有效满足用户核心需求，并符合对电网高质量发展的标准和期望。搭配汇聚了多项技术结晶的Smart PlX智能中压空气绝缘开关柜，更能够在实现预防性维护、确保配电设备可靠性和稳定性的同时，满足行业客户的多样化应用需求。

温度在线监测：开关设备在正常运行状态下往往难以知晓其内部的实时温度，而异常温升或持续过热则是引发设备发生故障的重要原因，运行温度过高，将加速绝缘材料老化，情况严重时还会引发绝缘事故。

与传统测温方式不同，施耐德电气中压智能开关设备除了通过内嵌可自供电及无线通信的温度在线监测传感器可实现实时温度监测外，还拥有基于实际负载电流的温升动态预警/告警阈值算法，实现温升的精准监测。此外，出色的设计不但使传感器能够更贴合导体，保证开关设备保持绝缘性能，还能以触臂电流电磁场感应取电的方式实现免维护、延长自身寿命，并达成以小电流启动防止电流过充的发生，同时降低通信能耗，并有更强的抗干扰能力，最终大幅提升监测的准确性和安全性。

局部放电在线监测：开关设备内的局部放电现象，特别是绝缘件表面的局部放电，极有可能造成绝缘性能劣化乃至击穿，甚至引发燃弧事故。而局放在线监测功能可以对放电值进行实时抓取，并进行图谱及趋势分析，根据诊断给出运维建议，防患于未然。

通过脉冲电流技术，配有基于GB/T 7354 《局部放电测量》开发的局放在线监测功能的施耐德电气中压智能开关设备可有效帮助用户实现有依可循的实时状态监测；结合施耐德电气边缘控制层的PMB主动运维单元，对收集到的局放数据进行分析，能够直接计算显示局部放电量pC值、进行趋势判断，以定量设备劣化程度，并利用定位、PRPD图谱分析等实现局放类型的定性。

断路器特性在线监测：作为开关设备中的核心部件，断路器的安全可靠运行至关重要。其分合闸线圈、储能电机或操动机构的故障都会导致断路器无法分、合闸，造成设备非计划性停电，甚至引发人身安全事故。

施耐德电气全新一代数字原生中压真空断路器，能够实现真空灭弧室、操动机构特性及二次回路的在线监测：

真空灭弧室智能在线监测：利用内置于断路器极柱内部的灭弧室传感器，对三相超程、三相触头压力、触头开距等关键特性参数进行测量和监测，真实反映触头磨损情况和受力状态监测，结合合分闸同期性及过冲监测，可更直观展现灭弧室运动状态，有效延长运行寿命。

非接触式机械特性监测：机构传感器安装于断路器操动机构内部，可实现对包括合分闸速度、时间、行程曲线和分闸反弹等机械特性参数的监测，代替交接试验和定期检修试验，快速识别故障，降低运维支出与难度。

二次回路智能监测：可利用内置的监测模块，对各项重要参数进行测量和监控，如合分闸线圈及储能电机监测，使用户快速把握线圈状态，并进行健康评估，全面洞察电机工作状况，最终科学判断断路器全生命周期健康状况，为运维诊断建议提供参考依据。

与此同时，所有收集到的数据都会汇总到边缘控制层PMBOX主动运维智能单元，或上传到施耐德电气应用、分析与服务层，得到更专业的资产健康、电能治理、预测仿真等数字化服务。

多领域广泛覆盖，卓越实力深受客户信赖

如今，在新型电力系统愈发成熟，以及可再生能源逐步替代的背景下，新一代配电物联网及更大比例的分布式电力应用，也更需要数字化技术的加持，以保障供电的安全稳定，运维的高效性，并确保终端用电的连续性。在这些重要因素驱动下，施耐德电气全新一代中压产品解决方案也因其在数字化方面的显著优势，被更多领域客户所认可。

对于承担着德国勒芬根地区电力供应保障职责的ED Netze公司而言，面对地区不断增长的电力需求，以及持续增加的分布式能源比例，同时满足环境要求，需要更加强大且可持续的解决方案，保障电网时刻处于“高性能”状态。对此，施耐德电气为ED Netze在当地新建的变电站，提供了多台气体绝缘开关设备，借助一系列“原生”的数字化创新功能，及内置的多类型传感器，可实现对整个电力系统包括温度、局部放电及断路器等多个维度的在线主动监测，让系统状态随时可感知、可查看，改变传统被动式维护为预防性维护，从而有效应对分布式能源带来的全新挑战，并提升人员运维效率及安全性，电力系统韧性和各类设备的使用寿命；在此基础上，施耐德电气中压智能开关设备通过使用干燥空气代替六氟化硫作为绝缘介质，可进一步降低自身碳排放，与传统设备相比，相当于减少2,166吨二氧化碳排放，由此帮助ED Netze有效推动绿色发展，为面向未来的能源供应打下良好基础。

一系列中压智能开关设备的卓越性能与价值，仅仅是施耐德电气以“AI算法+智能感知”独特优势赋能中压配电领域绿色智能发展的缩影。以此为基础，未来施耐德电气将继续致力于以创新铸就更契合场景、满足需求的产品，进一步完善中压整体解决方案，为用户带来更专业、优质的数字化体验，在打造绿色智能“未来电网”的同时，助力中国加速电力新体系建设，致胜安全、高效、可持续未来。