摘 要：隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)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(diǎn)，對(duì)成套電氣設(shè)備未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：成套電氣設(shè)備；發(fā)展趨勢(shì)；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(guó)計(jì)民生中起著關(guān)鍵作用，電力工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。電力工業(yè)要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)，首當(dāng)其沖的是實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的性能提升，未來(lái)電氣設(shè)備應(yīng)朝著高端化的方向發(fā)展[1]。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)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(yùn)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(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，指出智能化、信息化和自動(dòng)化是未來(lái)高低壓成套電氣設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì)。未來(lái)高低壓成套電氣設(shè)備在電力行業(yè)中將起著越來(lái)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(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)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(gè)統(tǒng)一的電氣設(shè)備整體，同時(shí)具備相對(duì)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(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS）、箱式變電站、金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（開(kāi)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(shí)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(diǎn)[3]，同時(shí)成套電氣設(shè)備較為緊湊、耐用以及安全系數(shù)高，可實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的模塊化。在電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中，便于電氣設(shè)備檢修人員對(duì)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(shì)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(duì)保證安全可靠供電起著重要的作用。我國(guó)在國(guó)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(guò)“引進(jìn)—消化—吸收—?jiǎng)?chuàng)新”國(guó)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(chǎng)需求也不斷提高。

目前已經(jīng)實(shí)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(shí)現(xiàn)了斷路器不采用油作為滅弧介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)油化。目前我國(guó)在500kV及以下電壓等級(jí)的國(guó)產(chǎn)電氣設(shè)備已經(jīng)能滿足國(guó)內(nèi)的發(fā)展需求，其技術(shù)參數(shù)已接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。

低壓電氣設(shè)備行業(yè)則先于將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)實(shí)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(dòng)機(jī)控制器、過(guò)載繼電器和一系列開(kāi)關(guān)柜等電氣產(chǎn)品問(wèn)世。此外，低壓電氣設(shè)備在可靠性研究、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)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(jī)。

我國(guó)的高壓開(kāi)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(dòng)機(jī)控制中心等產(chǎn)品都已大量投入到工程實(shí)際應(yīng)用中。

3 高低壓成套電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

成套電氣設(shè)備的尺寸小、占地少、性能高，同時(shí)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(zhǎng)，對(duì)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(shí)隨著智能電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，未來(lái)的電力系統(tǒng)不僅要在控制層實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制，在電氣一次設(shè)備上也要實(shí)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(shí)現(xiàn)智能化，需要采用采用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控和遙調(diào)操作。

智能化的成套電氣設(shè)備使整個(gè)輸配電系統(tǒng)的保護(hù)、控制、監(jiān)控、測(cè)量等集中起來(lái)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化，為電力系統(tǒng)中的廣域檢測(cè)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(shì)，互相滲透，打破專業(yè)壁壘，而且也應(yīng)該與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、二次系統(tǒng)互相滲透和融合，更好地實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化。

同時(shí)，未來(lái)的高低壓成套電氣設(shè)備應(yīng)實(shí)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(shí)時(shí)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(huì)應(yīng)用得越來(lái)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?yàn)槟壳半娋W(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(dòng)、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾等電能質(zhì)量問(wèn)題，因此從改善電源質(zhì)量的角度來(lái)說(shuō)，給高低壓成套電氣設(shè)備配備一臺(tái)UPS電源十分必要。另外，為了實(shí)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(lái)越重要的意義。

目前無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，整個(gè)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(duì)電弧過(guò)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(dòng)力、電接觸、電磁特性等方面也需要深入進(jìn)行分析和研究。

4 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(diǎn)，在電力行業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)寬。未來(lái)高低壓成套電氣設(shè)備將朝著智能化、信息化和自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展，并且在電力行業(yè)中將扮演越來(lái)越重要的角色，對(duì)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(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)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。