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高压开关进入智能化转型关键期

2014-01-08 09:55 来源:未知 打印 扫码手机看

  随着智能电网建设的逐步深入,高压开关也在不断向智能化方向推进。目前在国际上处于领先地位的高压开关柜产品具有脱扣回路断线监测、动作时间检测、接触部件检测、弹簧的储能时间检测等功能,综合这些功能就构成了智能化高压开关。“十二五”期间,我国高压开关行业大型骨干企业,进一步深入开展特高压开关设备核心技术与关键部件的技术研究,实现特高压装备立足国内、自主研发、全面实现国产化的目标。结合智能电网、数字变电站、配网自动化等的建设,大力推进开关设备智能化。

  未来,高压开关将会使控制、信号、保护、测量和监视等功能组合起来,使高压开关柜具有连续自监视以及与电站控制系统直接连接等功能,从而实现其中多种功能的任意组合,这些技术将引导未来高压开关技术发展的潮流。

  高压开关在机遇中转型

  高压开关市场的需求动向取决于球赛下注的发展,近年来,全球输配电设备市场需求总体呈上升趋势,同时随着农网改造、特高压、超高压直流输电等工程的建设,带动了我国输配电设备行业的快速发展。

  据前瞻产业研究院数据监测显示,2007年~2012年,高压开关制造行业工业总产值逐年增加,同比增长率均在10%以上,行业保持较快的发展速度。预计2013年我国配电开关控制设备制造行业销售收入约为5600亿元,同比增速约20%;2017年配电开关控制设备制造行业销售收入将达到13000亿元左右,年均增长率约23%。

  “国内高压开关需求有扩大的趋势,这与特高压电网发展带来的技术进步和市场需求有关,从而带动了整个开关行业的发展。在市场占有率方面,国产开关正在扩大市场份额,但在产品质量和关键组部件制造技术方面仍有差距,尤其是大规模生产如何保障产品质量方面仍需要积累经验。”上海电科院高级工程师黄华告诉记者。

  事实上,智能电网建设,对相关球赛下注的发展与技术水平提出了新的挑战,适应智能电网建设需求,球赛下注的智能化也得到了制造商与用户的极大关注。不断提高设备的智能化水平,使现代传感技术、微处理技术以及状态监测与故障诊断技术等得到了广泛利用。开关的小型化、可靠性、自动化、智能化也明显增强。

  智能化需突破技术瓶颈

  近年来,随着产能过剩引起竞争加剧,原材料、人力成本的不断上升,我国高压开关行业面临着价格下降、利润下滑的压力,新形势下,智能电网与特高压的建设对开关智能化提出了新的要求。

  西安高压开关电器研究院资料显示,我国每年开关设备年增长率基本为7%~11%。据估算,如果用智能开关替代传统开关,按每年替换率为3%~5%计算,则全年的总需求量将达3万~5万台,这还不 包括新上项目的需求部分。而低压开关的实际用量虽然没有准确统计,但低压开关与高压开关的配置比例大致为1比12至1比15,以此推算,智能低压开关年需求量也应该在50万~70万台。

  工业化和城镇化的快速发展拉动对球赛下注的需求持续增长,高压开关等电气设备行业面临良好发展机遇。然而,我国开关行业的智能化还面临诸多困境,技术瓶颈无疑成为智能化转型的关键。

  “目前在高压开关国产化和智能化的道路上,主要有以下三个方面的问题。

  一是集成到智能化一次设备的传感器抗干扰问题。集成到智能一次设备中的各种传感器在高电压强磁场的环境下很容易受干扰。二是智能化设备的可靠性问题。很多一次设备厂家集成二次设备厂家的智能元件到一次设备上,导致部分设备在投运后出现寿命短、维护频繁等现象。三是智能化设备的试验方法和试验标准问题。智能设备(包含智能组件)的检测与试验标准尚未建立,国内缺少智能化装置的权威检测机构。”中国西电集团企业西安西电开关电气有限企业党委书记张猛告诉记者,智能设备的可靠性、稳定性、整体技术性能还需要时间验证。

  智能变电站建设规模和智能化率持续走高

  智能电网建设的不断推动,输电网络体系上各类电气装备正在向智能化靠拢,变电站也不例外。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,在使用过程达到高度自动化的水准。

  坚强智能电网是功能强大的能源转换、高效配置和互动服务平台,是坚强电网与智能控制紧密融合的现代电网。坚强智能电网以坚强骨干网架为重要基础,具有信息化、自动化、互动化的特征。随着“发、输、变、配、用”各个环节智能化水平的逐渐提升,变电站建设正逐渐向智能化、集成化迈进。

  智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时,具备支撑电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分。智能高压设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连,可及时掌握变压器状态参数和运行数据。当运行方式发生改变时,设备根据系统的电压、功率情况,决定是否调节分接头;当设备出现问题时,会发出预警并提供状态参数等,在一定程度上降低运行管理成本,减少隐患,提高变压器运行可靠性。

  智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备,配有电子设备、传感器和实行器,具有监测和诊断功能。

  电子式互感器是指纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等,可有效克服传统电磁式互感器的缺点。变电站统一信息平台功能有两个,一是系统横向信息共享,主要表现为管理系统中各种上层应用对信息获得的统一化;二是系统纵向信息的标准化,主要表现为各层对其上层应用支撑的透明 化。

  自2011年以来,国家电网智能变电站推广进入快速发展时期,纳入国网集常规批次招标(区别于新一代智能变电站和标准配送式智能变电站专项招标)的智能变电站共计641个(为保持同比口径的一致性,统计未含35千伏电压等级),同比增长14.1%。虽然增速因同比基数原因明显收窄,但招标数量仍维持较大规模。

  2011年、2012年和2013年上半年分别招标智能变电站监控系统284套、1050套和641套,智能化率分别为23.2%、60.9%和64.4%。可以看出,2013年上半年智能变电站建设规模和智能化率仍然维持高位,尽管第三批招标智能化率有所回落(45.6%,2012年第三批招标智能化率为同样全年低点的36.4%),但2013年国家电网集中招标变电站的智能化率总体有望持续走高,智能变电站全面推广建设将带动变电站智能监控和智能继电保护等产品需求的持续增长。

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