◎陳進(jìn)

要想保證供配電系統(tǒng)的工作安全性和穩(wěn)定性，需要對(duì)電氣成套設(shè)備進(jìn)行合理應(yīng)用，電氣成套設(shè)備當(dāng)中包含的內(nèi)容相對(duì)比較復(fù)雜，其中主要包含氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備、高低壓開(kāi)關(guān)柜等各種電氣設(shè)施，在供配電系統(tǒng)當(dāng)中的供電分配、保護(hù)轉(zhuǎn)化以及電力資源分配工作中應(yīng)用非常普遍。隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，對(duì)于電氣成套設(shè)備的功能提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，需要針對(duì)電氣成套設(shè)備的研發(fā)和制造發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行全面探索，有效推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)不斷朝著更高目標(biāo)和方向上發(fā)展，實(shí)現(xiàn)良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一、項(xiàng)目概況

孝感應(yīng)城三合35kV 變電站增容改造工程是《應(yīng)城市“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》為滿(mǎn)足城鄉(xiāng)用電發(fā)展需求，規(guī)劃擴(kuò)建的5 座變電站之一，為城鄉(xiāng)未來(lái)發(fā)展提供強(qiáng)有力的電力保障。

三合35kV 變電站10kV 配電室電氣主接線(xiàn)形式為單母線(xiàn)分段，原有KYN28A-12 型金屬鎧裝抽出式高壓開(kāi)關(guān)柜是武漢華源電氣設(shè)備有限責(zé)任公司產(chǎn)品，本次增容改造需增加6 臺(tái)出線(xiàn)柜。開(kāi)關(guān)柜整體采用萬(wàn)控集團(tuán)新型殼體，絕緣件選用雷博司產(chǎn)品，配置霍立克公司VHK2-12 固封極柱式真空斷路器，江蘇靖江LZZBJ9-10C3 電流互感器、LKZB 零序電流互感器，操作電源為DC220V，電纜下出。開(kāi)關(guān)柜接地開(kāi)關(guān)采用溫州新機(jī)JN15-12/D31.5-210，并配有電動(dòng)地刀控制器。每臺(tái)高壓柜配GP-8100B 開(kāi)關(guān)狀態(tài)綜合指示器，電編碼鎖及微機(jī)保護(hù)裝置由甲方提供，預(yù)留安裝位置及接線(xiàn)。本次改造的高壓柜自動(dòng)化程度高、方便聯(lián)網(wǎng)適應(yīng)遠(yuǎn)程遙測(cè)遙控需要、本質(zhì)安全性能高等特點(diǎn)，已經(jīng)具有智能化電氣成套設(shè)備特征。現(xiàn)場(chǎng)如圖1 所示。

圖1 開(kāi)關(guān)柜

二、高低壓成套電氣設(shè)備介紹

電氣成套設(shè)備屬于電氣設(shè)備當(dāng)中的一種形式，與電氣開(kāi)關(guān)、接觸器、斷路器以及變壓器等屬于同一類(lèi)設(shè)備形式，但是電氣成套設(shè)備具有自身獨(dú)有的特征，由于各種電氣設(shè)備屬于成套存在，可以將一系列設(shè)備經(jīng)過(guò)特定的規(guī)范要求進(jìn)行組合，形成一個(gè)完整的有機(jī)整體，這種設(shè)備被稱(chēng)之為電氣成套設(shè)備，結(jié)合本次供電工作項(xiàng)目情況對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行重點(diǎn)分析。

電氣成套設(shè)備在我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用非常普遍，比如電氣成套配電柜是安裝電力設(shè)施的機(jī)柜，具有保護(hù)安裝內(nèi)部電力設(shè)施的重要作用，在配電變電站內(nèi)部各種不同形式的配電設(shè)施，主要是通過(guò)電氣成套配電柜進(jìn)行整齊排列，通過(guò)使用電氣成套配電柜，可以有效提高電氣設(shè)備的排放美觀性，不會(huì)出現(xiàn)雜亂無(wú)章等情況。當(dāng)配電系統(tǒng)產(chǎn)生故障問(wèn)題的情況下，也容易對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)查找，有效縮短配電柜故障問(wèn)題產(chǎn)生的時(shí)間，全面提高配電系統(tǒng)故障問(wèn)題的處理工作效率和質(zhì)量；其次，通過(guò)電氣成套設(shè)備的使用，可以有效保證配電設(shè)備在工作過(guò)程中，不會(huì)受到外部環(huán)境因素的影響，提高配電設(shè)備的運(yùn)行工作穩(wěn)定性和安全性；最后，通過(guò)將配電設(shè)施直接放入到電氣成套裝置內(nèi)部，可以避免一些雜物或者是小動(dòng)物進(jìn)入其中，對(duì)配電設(shè)備造成破壞和影響，可以有效保證配電系統(tǒng)的運(yùn)行工作穩(wěn)定性。

三、電氣成套設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

自上世紀(jì)90 年代初以來(lái)，我國(guó)在電氣成套產(chǎn)品的研發(fā)工作標(biāo)準(zhǔn)上正在不斷提升，電氣成套產(chǎn)品的質(zhì)量和使用工作標(biāo)準(zhǔn)，正在和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)，其中鈑金加工、柜體、電氣元件的生產(chǎn)等多個(gè)方面，已經(jīng)逐漸接近于國(guó)際領(lǐng)先水平。隨著合資電氣成套廠家數(shù)量不斷上漲，電氣成套設(shè)備的整體產(chǎn)量和質(zhì)量有了明顯的提升，但是電氣成套產(chǎn)品的種類(lèi)和工作性能方面仍然需要得到進(jìn)一步提高。隨著我國(guó)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施、市政項(xiàng)目、房地產(chǎn)行業(yè)以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷向前發(fā)展，電力資源的需求量正在逐年提升，進(jìn)一步促進(jìn)電氣成套設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展速度。在實(shí)際發(fā)展工作過(guò)程中不斷引進(jìn)國(guó)外一些比較先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)大力開(kāi)展自主研發(fā)工作?，F(xiàn)階段，我國(guó)基本上具備了電氣成套設(shè)備的自主設(shè)計(jì)，以及對(duì)各種重要的元器件進(jìn)行研發(fā)。尤其是在進(jìn)入21 世紀(jì)之后，我國(guó)在電氣設(shè)備品牌方面已經(jīng)基本成型，可以有效促進(jìn)國(guó)內(nèi)電氣產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)單位的快速發(fā)展，同時(shí)對(duì)于一些更加先進(jìn)的電氣產(chǎn)品研發(fā)和水平正在不斷提升，為電氣成套設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)制造以及后續(xù)的使用工作打下了重要的基礎(chǔ)。

四、電氣成套設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

1.智能化發(fā)展趨勢(shì)。

現(xiàn)階段，電氣成套設(shè)備正在不斷朝著智能化的方向上發(fā)展，智能配電設(shè)備、智能運(yùn)維是成套電氣行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。智能斷路器、電力儀表以及馬達(dá)保護(hù)器等各種元器件，可以通過(guò)使用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)等，將其組合成更加智能化的電氣成套設(shè)備。如果這種智能化控制工作方法，可以保證成套設(shè)備可以有效整合相應(yīng)的電氣產(chǎn)品，云服務(wù)器或者上位計(jì)算機(jī)可以充分實(shí)現(xiàn)對(duì)配電回路的遠(yuǎn)距離控制測(cè)量，通信調(diào)節(jié)以及數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性收集和處理等各項(xiàng)功能。智能配電系統(tǒng)在使用過(guò)程中，基于分散安裝、統(tǒng)一集控、統(tǒng)一收集、統(tǒng)一儲(chǔ)存以及統(tǒng)一服務(wù)等方法，對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)展開(kāi)綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)中，包含設(shè)備層、控制層、信息收集層、信息儲(chǔ)存層以及系統(tǒng)應(yīng)用層等幾個(gè)重要組成部分。

2.小型化發(fā)展趨勢(shì)。

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城市化建設(shè)發(fā)展速度正在不斷加快，城市內(nèi)部的可用空間量越來(lái)越小，因此對(duì)于成套電氣設(shè)備的體積要求越來(lái)越高，對(duì)于成套電氣設(shè)備的使用而言，必須要不斷朝著小型化的趨勢(shì)上發(fā)展，以此來(lái)有效減少對(duì)空間的占有量。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作之后，使用一些新型的技術(shù)材料和產(chǎn)品，使得整個(gè)電氣產(chǎn)品的外形體積更小，同時(shí)內(nèi)部構(gòu)件之間的連接更加緊湊，操作更加靈活同時(shí)減少空間的占有率，有效控制電氣設(shè)備生產(chǎn)、制造、工作的全壽命成本。

圖2 設(shè)備小型化

3.高容量發(fā)展趨勢(shì)。

在我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于大容量的電氣成套設(shè)備使用程度越來(lái)越高，以此來(lái)有效滿(mǎn)足工業(yè)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展速度，同時(shí)社會(huì)市場(chǎng)對(duì)于一些大電流電氣設(shè)備的需求量也在不斷上漲。電氣成套設(shè)備在工作過(guò)程中的總?cè)萘?、額定電流、開(kāi)關(guān)電流等各種參數(shù)需要進(jìn)行合理調(diào)整，同時(shí)對(duì)各種電氣輔助構(gòu)件、柜體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)也在進(jìn)一步提升，因此對(duì)于電氣成套設(shè)備的后續(xù)發(fā)展，必須要不斷朝著高容量的方向上前進(jìn)。

4.高穩(wěn)定性和免維護(hù)發(fā)展趨勢(shì)。

要想有效保證配電網(wǎng)的供電工作安全性和穩(wěn)定性，必須要保證電氣成套設(shè)備的各項(xiàng)功能符合供電工作要求，要保證電氣成套設(shè)備在后續(xù)的使用過(guò)程中具有免維護(hù)性的效果，特別是在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中一些支柱性產(chǎn)業(yè)當(dāng)中應(yīng)用效果非常明顯。比如，社會(huì)當(dāng)中一些煤炭、電力、石油化工等多個(gè)行業(yè)，在實(shí)際生產(chǎn)工作過(guò)程中應(yīng)用電氣設(shè)備數(shù)量相對(duì)較多，鏈條較長(zhǎng)，系統(tǒng)的保護(hù)層級(jí)相對(duì)比較復(fù)雜，在生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中需要多個(gè)不同類(lèi)型的電氣設(shè)備進(jìn)行協(xié)同工作和運(yùn)行。電氣設(shè)備在啟動(dòng)運(yùn)行工作之后，在使用工作期限內(nèi)如果某一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的故障情況，需要停止工作進(jìn)行檢修會(huì)造成生產(chǎn)工作產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間的停滯，所形成的經(jīng)濟(jì)損失非常嚴(yán)重，同時(shí)也會(huì)對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展造成比較嚴(yán)重的負(fù)面性影響。因此要求電氣成套設(shè)備在使用過(guò)程中，必須要具備更高的穩(wěn)定性以及免維護(hù)性效果。

五、電氣成套設(shè)備的制造發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，我國(guó)在電氣成套設(shè)備的制造技術(shù)方面，正在不斷朝著設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)化，以及設(shè)備數(shù)控化等方向上發(fā)展，在零部件的加工過(guò)程中也在不斷朝著高速化、自動(dòng)化以及專(zhuān)業(yè)化的方向上發(fā)展。在電氣設(shè)備的外觀形式上，不斷朝著人性化與美觀化的方向上發(fā)展，由于電氣成套設(shè)備在使用工作過(guò)程中具有高性能，多功能模塊化、電子化、智能化、可通性、設(shè)備零部件通用化、高穩(wěn)定性、節(jié)能性等多方面特點(diǎn)，對(duì)提高整個(gè)供電系統(tǒng)的供電工作質(zhì)量和效果打下良好的基礎(chǔ)。我國(guó)在電氣成套設(shè)備的制造工作發(fā)展過(guò)程中，將會(huì)不斷朝著智能化的方向上前進(jìn)，通過(guò)配電和控制系統(tǒng)的聯(lián)合工作實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，成套電氣設(shè)備高低壓產(chǎn)品在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成、元器件搭配，配套輔助構(gòu)件等方面也會(huì)有著相應(yīng)的改變和優(yōu)化。

1.網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)。

隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，智能電網(wǎng)建設(shè)和改造工作，受到了電力事業(yè)單位的高度關(guān)注和重視，并且我國(guó)各大電力工作單位，對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)工作重視程度不斷提升。其中對(duì)于低壓配電網(wǎng)的供電電壓合格率、供電工作的可靠性以及低壓線(xiàn)損率等方面進(jìn)行了嚴(yán)格控制，要不斷實(shí)現(xiàn)供電工作的降損節(jié)能，對(duì)供電電能質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，要有效保證設(shè)備運(yùn)行工作的安全性和穩(wěn)定性，要有效做好供電系統(tǒng)的防護(hù)工作，對(duì)供電電量的采集負(fù)荷平衡度控制等多個(gè)方面工作實(shí)施智能化管控。對(duì)于成套電氣設(shè)備的制造工作，需要不斷朝著系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的方向上發(fā)展，有效做好智能化的管理工作，全面提高供電企業(yè)智能化管理工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，保證成套電氣設(shè)備的整體生產(chǎn)工作質(zhì)量和效果。

2.數(shù)字化制造發(fā)展趨勢(shì)。

隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷向前發(fā)展，制造業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中正在不斷朝著智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向上前進(jìn)，不斷融入一些新型的控制技術(shù)和智能化技術(shù)，是我國(guó)科技技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的重要發(fā)展趨勢(shì)。其中配件產(chǎn)品的發(fā)展特性可以充分體現(xiàn)出現(xiàn)階段工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)，主要包含智能化和多批次小批量的定制性產(chǎn)品生產(chǎn)制造要求。在后續(xù)的發(fā)展過(guò)程中，需要有效建立起未來(lái)智能化電氣產(chǎn)品制造工廠，將各種不同類(lèi)型和具有不同功能的智能配電單元有效組成自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。不同的智能生產(chǎn)線(xiàn)相互之間可以通過(guò)互聯(lián)，構(gòu)成智能化車(chē)間，智能車(chē)間的互聯(lián)可以有效構(gòu)成智能工程，實(shí)現(xiàn)智能化工業(yè)制造活動(dòng)之間的有效關(guān)聯(lián)。因此，這種制造生產(chǎn)模式適合使用智能機(jī)器人流水化生產(chǎn)工作模式，對(duì)成套電氣設(shè)備的相關(guān)配電系統(tǒng)以及各種開(kāi)關(guān)組件等進(jìn)行流水線(xiàn)式生產(chǎn)，并且對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行重新規(guī)劃。這也是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，通過(guò)高度的可視化、自動(dòng)化可以有效提高電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)工作效率，同時(shí)降低能耗量。如圖3：

圖3 智能化制造

3.組件模塊化制造發(fā)展趨勢(shì)。

在成套電氣設(shè)備制造生產(chǎn)過(guò)程中，需要研發(fā)出適合配電及控制應(yīng)用的新型高低壓電氣成套產(chǎn)品及其相關(guān)系統(tǒng)組件，并且展開(kāi)模塊化設(shè)計(jì)工作，將成套電氣產(chǎn)品組件實(shí)施模塊化生產(chǎn)保證電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造工作流程可以得到全面簡(jiǎn)化。同時(shí)不同的模塊可以實(shí)現(xiàn)積木形式的綜合保障系統(tǒng)，各個(gè)工作單元的各項(xiàng)功能被充分發(fā)揮，保證整個(gè)系統(tǒng)之間形成一個(gè)有機(jī)整體，可以進(jìn)行提前預(yù)制工作，進(jìn)一步縮短系統(tǒng)設(shè)備的制造工作時(shí)間。

4.結(jié)構(gòu)組合化。

組合化產(chǎn)品在實(shí)際使用工作過(guò)程中，需要將各種不同類(lèi)型功能的電氣成套設(shè)備工作單元進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)各工作組件之間的聯(lián)合使用，保證整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成更加緊湊，可以有效提高空間使用率，同時(shí)降低供電線(xiàn)路當(dāng)中的元件數(shù)量，保證整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成更加簡(jiǎn)化明了電氣設(shè)備的保護(hù)特性及其相關(guān)功能，可以得到有效配合與使用，全面提高設(shè)備工作的穩(wěn)定性。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上，通過(guò)智能化電氣成套設(shè)備性能的有效提升，可以為相關(guān)電力用戶(hù)提供出更加科學(xué)完善的配電系統(tǒng)服務(wù)方案；并且通過(guò)電氣成套設(shè)備智能制造和智慧應(yīng)用兩方面的不斷持續(xù)改進(jìn)，在服務(wù)功能方面逐漸體現(xiàn)出智能化、小型化，高容量、高可靠性以及免維護(hù)等優(yōu)勢(shì)。