近些年國家電網(wǎng)也在通過不斷的優(yōu)化和改造,滿足不斷變化的電力需求。同時,城市美觀、供電可靠性,以及環(huán)境保護(hù)的要求也在不斷提高。
土地稀缺,配電設(shè)施卻要增加
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市的建設(shè),城市土地資源越來越稀缺!與此同時,城市的很多地區(qū)用電需求卻越來越大。據(jù)統(tǒng)計,2010年上海、北京、廣州繁華地區(qū)的供電密度達(dá)到30~80 MW/km 2,并且一直呈現(xiàn)上升的趨勢。
近些年國家電網(wǎng)也在通過不斷的優(yōu)化和改造,滿足不斷變化的電力需求。同時,城市美觀、供電可靠性,以及環(huán)境保護(hù)的要求也在不斷提高。根據(jù)最新的國家配電網(wǎng)規(guī)劃,到2020年要全面建成安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、靈活先進(jìn)、綠色低碳、環(huán)境友好的智能配電網(wǎng);城市電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、科技創(chuàng)新、清潔發(fā)展、優(yōu)化布局;要盡可能采用少(免)維護(hù)、節(jié)能環(huán)保,具備有擴(kuò)展功能的成熟設(shè)備。
目前的市場情況
目前國內(nèi)城網(wǎng)配電一般分4個層次:大城市220 kV或110 kV;中小城市110 kV或66 kV;城市內(nèi)中壓配電一般是35~10 kV;低壓配電380/220 V,其中全國城市的用電接近全國用電2/3;根據(jù)《全國供用電規(guī)程》,送電超過160 kV˙A,用電超過250 kW或160~250 kV˙A,需采用6 kV供電;送電超過315 kV˙A以上,需采用10 kV供電。有關(guān)資料顯示,380 V提高到10 kV供電,可減少線路損耗60%,減少用銅量及總投資52%,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
另一方面,城市電網(wǎng)的建設(shè)和改造,涉及增加或改造增容大量的中壓(主要是10 kV級別)配電設(shè)備;公用配電站、小容量、密布點(diǎn)、短半徑,環(huán)境友好和小型化是城市供電改造和城市進(jìn)一步發(fā)展提出的新要求、新目標(biāo)。在城市中心城區(qū),一般情況是配電房面積大小很難再變化,但原有的設(shè)備需要更換,變配電站需要升級改造,供電容量也還要增加,往往采用小型化配電設(shè)備就是比較好的選擇。
目前市場上中壓配電柜類型不少,主要是35 kV,20 kV和10 kV的產(chǎn)品,如果按柜內(nèi)絕緣介質(zhì)的方式分類,大約可分三大類:常規(guī)空氣絕緣開關(guān)柜 Air Insulated Switchgear(以下簡稱通用型柜,或AIS柜);氣體絕緣開關(guān)柜Gas Insulated Switchgear(以下簡稱氣體柜或GIS);固體絕緣開關(guān)柜,Solid Insulated Switchgear(以下簡稱固體柜或SIS柜)。
各種開關(guān)柜對比情況
上面的表格對這幾大類開關(guān)柜做了簡單的比較。在《國網(wǎng)上海市電力公司非居民電力用戶業(yè)擴(kuò)工程技術(shù)導(dǎo)則(2014版)》和《國網(wǎng)上海市電力公司新建住宅區(qū)供電配套工程技術(shù)導(dǎo)則(2014版)》規(guī)定,外環(huán)線以其他小型化產(chǎn)品,10 kV級別氣體柜體積變化不明顯,外形尺寸和一般小型化空氣絕緣和復(fù)合絕緣中壓柜差距不大。目前市場上ABB公司Unigear550柜就是比較典型的代表,在大城市的建筑行業(yè)應(yīng)用多年,產(chǎn)品也比較成熟,在市中心的大樓,醫(yī)院等都有大量的運(yùn)用。
這里尤其值得一提的是最新的上海法樂綺公司的產(chǎn)品,比氣體柜和固體柜小,完全采用空氣絕緣。ALSTOM的VISAX和上海法樂綺公司450柜這一類完全是空氣絕緣方式的小型化中壓開關(guān)柜,由于采用了全新的開關(guān)側(cè)裝設(shè)計技術(shù),開關(guān)均是小型化縱向設(shè)計的產(chǎn)品,水平母線和開關(guān)觸頭呈前后縱向布置,充分利用柜內(nèi)的空間,隔離開關(guān)真空斷路器等極柱以及水平母線聯(lián)接基本在一條直線上,母線聯(lián)接簡單,連接點(diǎn)少,節(jié)約空間,大大節(jié)約鋼板和銅材料。而且450柜的產(chǎn)品,采用的真空斷路器產(chǎn)品機(jī)械壽命在三萬次以上,機(jī)構(gòu)采用單渦結(jié)構(gòu)(也可選用固封結(jié)構(gòu)),可靠性大大領(lǐng)先于其他產(chǎn)品。可以說這一類產(chǎn)品目前已經(jīng)是小型空氣型真空斷路器柜的極致,非常適合大量運(yùn)用于城市配網(wǎng)和建筑電氣設(shè)計中,也完全符合國家電網(wǎng)安全技術(shù)措施的要求,在10 kV、25 MV˙A以下的系統(tǒng)的城市建設(shè)中,可以完全替代氣體絕緣柜和一些國際大公司的小型復(fù)合絕緣柜,滿足經(jīng)濟(jì)高效、節(jié)能、環(huán)保、靈活先進(jìn)、智能化的城市供配電的理念。
未來需要什么樣的配電柜
低碳環(huán)保、環(huán)境友好是國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略發(fā)展要求,電網(wǎng)安全運(yùn)行也需要高安全性和可靠性,維護(hù)簡單、經(jīng)濟(jì)高效、功能先進(jìn),符合市場需求。在目前城市建設(shè)中,相對而言可靠性好,環(huán)境友好,維護(hù)簡單,安全可靠的小型化中壓柜,尤其是小型化空氣絕緣配電柜相比氣體柜、固體柜和一般的復(fù)合絕緣柜更適合城市的發(fā)展的實(shí)際要求。