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賀貴兵在第七屆中國智能建筑電氣沙龍上的發言
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低壓電器節能及技術發展
——深圳泰永科技股份有限公司副總經理賀貴兵在第七屆中國智能建筑電氣沙龍上的發言
 
 
我演講的內容主要包括兩個部分,低壓電器節能技術以及低壓電器的技術發展。
1、低壓電器節能及技術
低壓電器是配電系統的一個組成部分,只有在配電系統的各個組成部分都不斷嘗試和推進節能產品的使用以及節能技術的應用,才能在真正意義上推動配電系統的節能工作,才能給由發電、輸電、變電、配電、用電設備等組成的電力系統的全面節能提供支持。
 
節能首先要從法律法規層面有相應的政策支撐。低壓電器的節能離不開政策的引導!我國國家法律、法規、地方法規以及電氣專業相關標準規范相對比較健全。
 
    就低壓配電系統而言,節能應在滿足系統的可靠性、經濟性及可行性的基礎上,提高配電系統的運行效率,減少配電系統各個組成單元的單位能耗和系統損耗。節能的重點需要從系統和局部來綜合考慮,從系統上評估供電方案、負荷計算、線路損耗以及配電設備配置的合理性。從局部看,重點在變配電設備、功率因數補償設備、配電和控制電器元件以及環保材料的使用等。
 
1)主變壓器、配電變壓器的配置和選擇
變壓器是電力工業的主要設備之一,它在輸送電能的同時也消耗電能。盡管變壓器的效率有很大提升,但由于使用量大,應用范圍廣,而且目前我國仍有相當數量的高耗能變壓器仍然在電網中運行,消耗的電能十分驚人。降低變壓器的節能措施主要有:
(1)應選用低損耗、低噪音的節能變壓器。可控自動調容調壓配電變壓器、非晶態合金材料變壓器。
(2)正確進行負荷計算,合理選擇變壓器容量、臺數、結線方式及運行方式。
(3)單臺變壓器的容量要適宜。負荷率在70%~80%的范圍。
 
2)無功功率自動補償控制器
在配電網中,若各用戶低壓側配置了足夠的無功補償裝置,則可使配電線路中的無功電流最小,也使配電線路的有功功率損耗最小,這是最理想的效果。另外,線路中的無功電流小,也使線路壓降減少,電壓波動減少。配電網中的用戶端實現無功就地補償是合理的無功補償方式,大力推廣應用自動控制裝置提高線路功率因數,達到動態的管理,這是理想的節能降損辦法。否則,即使在線路關口處的功率因數很高,也不能有效地降低線路的有功功率損耗。
 
3)低壓電器節能型產品
節能減排是當前保護環境的頭等大事,為了實現該目標,低壓電器需要開發節能型產品,新能源用產品;另一方面是開發小尺寸、高性能的低壓電器,能節省原材料和加工工時對應的能量消耗,并且電器本身尺寸的減小,也涉及安裝這些產品的成套裝置的尺寸減小,也達到進一步節能的目的。
對MA60智能型萬能式斷路器是一個很好的例子,與國內外部分產品體積的比較有很大的一個突破。即在相同的體積下,在滿足GB14048.2的標準要求下,MA60可以比MA40萬能式斷路器承受更大的電流,可以高達125%的電流。這在很大程度上達到了節能降耗的目的。
 
2、低壓電器的技術發展
低壓電器發展方向主要取決于電力系統的發展需要和新工藝、新材料、新技術的研究和應用。隨著電力事業的發展,低壓開關電器的需求量日增,對低壓電器經濟技術指標的要求也越來越高。這里主要從4個方面逐一介紹:
 
1)雙斷點技術
        基本原理是雙斷點觸頭系統增加了一個斷點,加強了短弧的近陰極效應,具有較高的電弧電壓。利用整個回路開斷后產生的2 個斷點,相應的產生了2 個電弧電壓,即Uarc = Uarc1 + Uarc2。根據電弧理論,產生一個電弧,相當于產生一個大電阻,在短路電流過來時,電弧燃燒可以消耗吸收大量能量,從而達到限流的目的,可提高短路分斷能力。顯然,雙斷點型結構較傳統的單斷點型結構消耗的電路能量的能力提高了一倍。從產品的分斷能力來看,采用雙斷點技術的產品,最高分斷能力達到150 kA,并且做到Icu = Ics
 
2)分斷能力和限流技術
分斷能力——在規定的使用和性能條件下,開關電器在規定的電壓下能分斷預期分斷電流值的能力。
為了提高開斷性能和縮小體積,降低短路電流對電網中其他電氣設備的電動力和熱效應,現今斷路器已開始廣泛使用限流技術,利用分斷過程中快速增長的電弧電壓來限制短路電流。
 
3)智能化技術
    從上世紀90年代初開始,我國就著手研制具有智能化、可通信功能的低壓電器,到上世紀末本世紀初基本實現了低壓配電網的智能控制和網絡控制,以此滿足配網自動化的需求。1990年上海電科所、上海人民電器廠、遵義長征九廠聯合向原機械工業部申報國家重點企業技術開發項目,于1991年正式立項。該產品于1995年通過鑒定,1997年開始投入小批量生產,長九型號為MA40,行業型號為DW45系列,有3個框架等級2000A、3200A及6300A。
 
4)創新設計 — 仿真技術和電弧測量技術
有關斷路器的仿真主要包括了操作機構的動力學仿真、脫扣機構電磁仿真、斷路器分斷電弧仿真、觸頭和雙金屬片的熱、力學仿真。是國內首家全面應用于ACB、MCCB、雙電源開關新產品的設計開發。