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保障电力可用性,你真的懂吗?

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阅读次数:179    2020-05-11 13:43:32
电力对我们意味着什么?

三天三夜为雷神山医院通电,五天五夜为火神山医院通电,37小时为武汉最大方舱医院通电,高峰时段投入15万余名保电人员、1000余辆应急发电车,保障电力供应安全畅通。同时,聚焦“新基建”项目,全年初步安排电网投资4500亿元,可带动社会投资9000亿元,为各行业发展的可靠用电打下更坚实基础。这虽然只是国家电网近期的成果和规划,但不难看出,电力与我们的生命、工作、以及当下和未来的生活紧密相关,因而由各类原因导致的电力中断也成为了“不能承受之轻”。

 

各种重要时刻都离不开电力的“时刻在线”,一旦电力的可用性受到影响,将可能带来严重的安全事故或巨大的经济损失,以数据中心行业为例,根据波洛蒙研究所2017年发布的“数据中心成本中断”报告中显示,2010年以来,停机时间的平均成本上升38%,平均每起事件成本为740357美元,相当于每分钟损失成本近9000美元。

 

导致断电等事故发生,进而影响电力可用性的原因众多,一般包括配电系统设计存在缺陷,短路、过载、电弧等问题引起的设备故障,安装、维护等过程中的人为操作失误,管理水平低下,故障无法自动或快速修复等,因此,如何从提高电力可用性的角度出发,进一步提高电力供应的连续性,提高管理水平,快速处理故障,降低断电风险,已变得逾加重要。

 

作为中低压配电领域专家,应从全生命周期的角度出发提升电力可用性,才可以无限接近对配电系统“零故障、零风险”的双零追求。

01

设计与建设:领先技术+完备产品构建配电系统,有效降低故障停机风险

“质量源于设计(QbD)”是制药领域具有普遍共识的原则,可谓将设计的重要性定位极高。其实,在配电领域同样如此,配电系统的设计直接关系到后期运营的可靠性以及电力可用性。一般而言,在充分保障安全性的前提下,整个配电系统的设计需要根据项目性质,以及负荷的重要性,对供电连续性加以考量。在《建筑电气设计规范》中,负荷等级被分为一级负荷、二级负荷、三级负荷,系统设计因负荷等级的不同而有所差异,对于一级负荷中特别重要的负荷(如消防负荷等),除了往往需要两路市电进线外,一般还需要配备UPS或柴发机组提供额外的供电保障;此外,在一、二级负荷中,为了确保连续性,往往会使用自动转换开关(ATS)缩短恢复供电时间。

针对不同配电系统的设计,可以根据用户及设计师的需求,可通过回路配置设计,多系列ATS双电源转换开关,Galaxy VS/VX系列UPS,柴油发电机,Trihal系列干式变压器,MVnex系列中压柜、RM/GM/SM AirSeT系列全新无六氟化硫开关柜,以及Okken、Blokset、Prisma系列低压开关柜,贯穿中低压及终端配电的多系列断路器等的灵活组合,搭配而成更加可靠的系统架构,最大化降低系统故障风险发生率,保障供电连续性。

 

在此基础上,电气在断路器方面完整的选择性和独特的级联技术不但能够加强对主干路的保护,同时加强限流能力,提高下级断路器的分断能力,从而有效保持供电连续,并优化成本。

 

此外,利用级联技术还能够进一步加强选择性的效果,限流技术的核心是当短路发生时,依靠限流型过电流保护装置的快速分断,使实际故障电流大大低于预期短路电流,得益于对限流技术的不断完善,如今更为先进的级联技术更已成为施耐德电气的“独门武功”,该技术通过上下级断路器的联动保护作用,增强了上下级断路器的分断能力和选择性配合,为整个电路的电力连续性带来更强保护。

 

那么,高可用性配电架构的电气核心要素具体包括哪些呢?这些要素又如何从不同维度助力构建一个安全、可靠、高效的配电系统呢?施家的级联技术如何配合选择性,打通电力可用性的“任督二脉”呢?

 

02

运维管理:数字化让传统资管模式“蜕变”,实现高水平管理及预测式维护

配电系统的设计和建设仅仅是保障电力可用性的起始,在后期的运维管理阶段,同样需要利用创新加强对设备和系统的保护,从而形成对电力可用性的全面保障。

 

在传统的配电系统管理中,维修和维护通常是被动式的,或进一步根据需要采取定期执行措施的预防式维护,这些方式往往难以及时发现断路器等设备发生故障,造成设施不必要的停机。随着数字化技术的不断成熟,应用传感器和软件技术,基于系统实时状态数据的预测式维护应运而生,这种进阶方法能够让管理者实时跟踪风险并自动生成报告,对断路器的完好度以及维护或更换的必要性做出科学判断,降低故障风险,提升安全性并有效避免停机,同时提高维护效率,优化成本。

那么,配电系统如何合理且高效地利用数字化技术,实现防患于未然,减少“不确定性”带来的风险呢?

 

同时,众所周知,引发配电系统发生故障的原因众多,而且即使拥有完善的系统架构,高水平的管理,也没有人可以保证系统100%不会发生故障,进而影响电力可用性。因此,对于故障的快速定位和恢复便同样需要予以高度重视。

 

鉴于目前越来越多的电气元器件和设备拥有信息监测和采集的功能,电气认为,对于故障定位与恢复这一问题,应充分利用电气设备的数字化功能,通过对系统状态的实时感知,原因查找和自动分析,最终推送处理方案指导操作乃至自动恢复供电这一路径,将能够极大加快对故障处理的速度,降低因故障发生而带来的对电力可用性的影响,进而降低人身安全,企业资产和经济方面的损害。

 

那么,如何利用“三步走”,实现快速排故,及时恢复电力呢?

 

要知道,确保电力可用性是一个基础但具有持续研究价值的课题,提升电力可用性没有捷径,亦没有终点,唯有不断探索场景,深挖需求,打磨产品,创新技术,才能无限接近对配电系统“零事故、零风险”的追求,而大施安排的多场云课程,也正是为了更好地倾听市场,分享经验,在帮助您的同时,继续打磨自己的功力,以打造更高品质的产品设备,及完整的解决方案,助力客户构建更完善的配电系统,为各行业的高效可持续发展护航始终!

 

(来源:网络,版权归原作者)


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