高低壓成套電氣設備的發展趨勢分析

摘 要：隨著電力工業的不斷發展，對電力設備的運行穩定性和可靠性的要求不斷提高，高低壓成套電氣設備在電力行業中的應用日益廣泛。本文著重介紹了高壓和低壓成套電氣設備的特點，對成套電氣設備未來的發展趨勢進行了分析。

關鍵詞：成套電氣設備；發展趨勢；智能化；高壓設備

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.131

0 引言

電力在保障國計民生中起著關鍵作用，電力工業的穩定發展對社會經濟的發展具有促進作用。電力工業要實現結構調整和轉型升級，首當其沖的是實現電氣設備的性能提升，未來電氣設備應朝著高端化的方向發展[1]。近年來，隨著計算機技術、傳感器技術、通信技術和電力電子技術的不斷發展，電氣成套設備也隨之不斷發展。

本文首先分析了高低壓成套電氣設備的運行原理，之后分析了高低壓成套電氣設備的現狀，最后分析了高低壓成套電氣設備未來的發展趨勢，指出智能化、信息化和自動化是未來高低壓成套電氣設備發展的必然趨勢。未來高低壓成套電氣設備在電力行業中將起著越來越重要的作用，應用也日益廣泛。

1 高低壓成套電氣設備

高低壓成套電氣設備是指將包括斷路器、隔離開關、負荷開關、熔斷器、電壓互感器、電流互感器機避雷器等電氣設備元件組合在一起，進行合理配置，并組合封閉在金屬外殼內，形成一個統一的電氣設備整體，同時具備相對完整的功能[2]。成套電氣設備大致包括氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）、箱式變電站、金屬封閉開關設備（開關柜）、環網柜和綜合控制柜等，目前都已經投入到了電力行業的實際運行中。

高低壓成套電氣設備相比于傳統的一次設備而言，具有可靠性高、故障率低、運行穩定等優點[3]，同時成套電氣設備較為緊湊、耐用以及安全系數高，可實現電氣設備的模塊化。在電氣設備的實際運行中，便于電氣設備檢修人員對設備進行運行和維護，故日益受到人們的青睞，發展勢頭較為迅猛。

2 高低壓成套電氣設備的現狀

目前高低壓成套電氣設備已經有了一定的發展，在電力行業中也有了廣泛的應用，對保證安全可靠供電起著重要的作用。我國在國民經濟高速發展的大環境下，電氣設備行業也有了明顯的提升，通過“引進—消化—吸收—創新”國外的先進技術，電氣設備行業已經有了迅速的發展，市場需求也不斷提高。

目前已經實際投入工程應用的高低壓成套電氣設備采用了一系列先進技術。在高壓電器方面，SF6技術、真空技術、組合技術在電力斷路器中得到了廣泛的應用，基本實現了斷路器不采用油作為滅弧介質，實現了無油化。目前我國在500kV及以下電壓等級的國產電氣設備已經能滿足國內的發展需求，其技術參數已接近或達到國外先進水平。

低壓電氣設備行業則先于將計算機技術應用到產品的結構中，已經實現了產品的智能化和網絡化，并已有智能化的低壓斷路器、電動機控制器、過載繼電器和一系列開關柜等電氣產品問世。此外，低壓電氣設備在可靠性研究、無觸點開關、真空技術、限流技術、零飛弧、高性能和小型化、組合性、模數化等方面均取得了可喜的成績。

我國的高壓開關已經發展到金屬封閉型（含鎧裝、間隔和箱式）、低壓設備則以封閉抽出式單元為主。各種高壓手車式、環網柜、箱變以及低壓抽屜柜、電動機控制中心等產品都已大量投入到工程實際應用中。

3 高低壓成套電氣設備的發展趨勢

成套電氣設備的尺寸小、占地少、性能高，同時設備運行的可靠性也高、設備的檢查周期也可以縮短。隨著現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，高低壓成套電氣設備的應用將日益廣泛。

同時隨著智能電網建設步伐的加快，未來的電力系統不僅要在控制層實現優化控制，在電氣一次設備上也要實現智能化，保證高可靠性供電。高低壓成套電氣設備要實現智能化，需要采用采用先進的自動控制技術對電氣設備進行遠程遙控和遙調操作。

智能化的成套電氣設備使整個輸配電系統的保護、控制、監控、測量等集中起來，實現配電網絡的自動化，為電力系統中的廣域檢測和診斷系統奠定了一定的基礎，確保了電力系統的安全運行。高壓電氣專業不僅自身要適應各專業融合發展的趨勢，互相滲透，打破專業壁壘，而且也應該與電子技術、計算機、二次系統互相滲透和融合，更好地實現電氣設備的智能化。

同時，未來的高低壓成套電氣設備應實現信息化，具備遠程的信息接收與發送，在集控中心能實時掌握成套電氣設備的運行狀態。并且，例如CAD、CAPP、CAM、CAE、MIS等先進技術在電氣設備領域中將會應用得越來越普遍。

此外，高低壓成套電氣設備自身的可靠性也將不斷得到提升。目前，高低壓成套電氣設備都需要配置UPS電源，原因為目前電網當中仍存在斷電、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、脈沖干擾等電能質量問題，因此從改善電源質量的角度來說，給高低壓成套電氣設備配備一臺UPS電源十分必要。另外，為了實現高低壓成套電氣設備的信息化，需要采用精密的網絡設備和通信設備，而該類設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備中將具有越來越重要的意義。

目前無論是國內還是國外，整個電氣設備的科學理論尚未十分完善，仍有很多需要改進和提高的方面，特別是對電弧過程及其數學模型的建立等方面仍需要進一步的研究。電氣產品的發熱、電動力、電接觸、電磁特性等方面也需要深入進行分析和研究。

4 結論

高低壓成套電氣設備具有運行穩定、可靠性高的優點，在電力行業中的應用領域也不斷擴寬。未來高低壓成套電氣設備將朝著智能化、信息化和自動化的方向不斷發展，并且在電力行業中將扮演越來越重要的角色，對保障電力的安全生產和可靠供應發揮重要作用。

參考文獻：

[1]蔡茂祥.高低壓成套開關柜電氣設計現狀分析及智能化發展方向[J].城市建設理論研究（電子版），2017（09）.

[2]張衛東.我國低壓成套開關設備和控制設備的現狀與發展[J]. 電世界，2003，44（10）：1-3.

[3]王福高，吉科明.電氣成套設備的發展動態[J].科技風，2016（06）

：61.

作者簡介：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。