高低壓成套電氣設(shè)備是指將包括斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、電壓互感器、電流互感器機(jī)避雷器等電氣設(shè)備元件組合在一起，進(jìn)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。成套電氣設(shè)備包括：箱式變電站(小型化箱變)、環(huán)網(wǎng)柜(全絕緣充氣柜)、氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)、金屬封閉開關(guān)設(shè)備(開關(guān)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行中，便于電氣設(shè)備檢修人員對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù)，故日益受到人們的青睞，發(fā)展勢頭較為迅猛。
02
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(jì)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(jìn)—消化—吸收—創(chuàng)新”國外的先進(jìn)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(jìn)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(dá)到國外先進(jìn)水平。
低壓電氣設(shè)備行業(yè)則先于將計算機(jī)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(jī)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(jī)控制中心等產(chǎn)品都已大量投入到工程實際應(yīng)用中。
03
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(yùn)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(jìn)的自動控制技術(shù)對電氣設(shè)備進(jìn)行操作。
智能化的成套電氣設(shè)備使整個輸配電系統(tǒng)的保護(hù)、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(yùn)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(jī)、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(yuǎn)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(yùn)行狀態(tài)。并且，例如CAD、CAPP、CAM、CAE、MIS等先進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行分析和研究。
04
結(jié)論
高低壓成套電氣設(shè)備具有運(yùn)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(kuò)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。
