三天三夜為雷神山醫(yī)院通電,五天五夜為火神山醫(yī)院通電,37小時為武漢最大方艙醫(yī)院通電,高峰時段投入15萬余名保電人員、1000余輛應急發(fā)電車,保障電力供應安全暢通。同時,聚焦“新基建”項目,全年初步安排電網(wǎng)投資4500億元,可帶動社會投資9000億元,為各行業(yè)發(fā)展的可靠用電打下更堅實基礎(chǔ)。這雖然只是國家電網(wǎng)近期的成果和規(guī)劃,但不難看出,電力與我們的生命、工作、以及當下和未來的生活緊密相關(guān),因而由各類原因?qū)е碌碾娏χ袛嘁渤蔀榱?ldquo;不能承受之輕”。
各種重要時刻都離不開電力的“時刻在線”,一旦電力的可用性受到影響,將可能帶來嚴重的安全事故或巨大的經(jīng)濟損失,以數(shù)據(jù)中心行業(yè)為例,根據(jù)波洛蒙研究所2017年發(fā)布的“數(shù)據(jù)中心成本中斷”報告中顯示,2010年以來,停機時間的平均成本上升38%,平均每起事件成本為740357美元,相當于每分鐘損失成本近9000美元。
導致斷電等事故發(fā)生,進而影響電力可用性的原因眾多,一般包括配電系統(tǒng)設(shè)計存在缺陷,短路、過載、電弧等問題引起的設(shè)備故障,安裝、維護等過程中的人為操作失誤,管理水平低下,故障無法自動或快速修復等,因此,如何從提高電力可用性的角度出發(fā),進一步提高電力供應的連續(xù)性,提高管理水平,快速處理故障,降低斷電風險,已變得逾加重要。
作為中低壓配電領(lǐng)域?qū)<?,應從全生命周期的角度出發(fā)提升電力可用性,才可以無限接近對配電系統(tǒng)“零故障、零風險”的雙零追求。
01
設(shè)計與建設(shè):領(lǐng)先技術(shù)+完備產(chǎn)品構(gòu)建配電系統(tǒng),有效降低故障停機風險
“質(zhì)量源于設(shè)計(QbD)”是制藥領(lǐng)域具有普遍共識的原則,可謂將設(shè)計的重要性定位極高。其實,在配電領(lǐng)域同樣如此,配電系統(tǒng)的設(shè)計直接關(guān)系到后期運營的可靠性以及電力可用性。一般而言,在充分保障安全性的前提下,整個配電系統(tǒng)的設(shè)計需要根據(jù)項目性質(zhì),以及負荷的重要性,對供電連續(xù)性加以考量。在《建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中,負荷等級被分為一級負荷、二級負荷、三級負荷,系統(tǒng)設(shè)計因負荷等級的不同而有所差異,對于一級負荷中特別重要的負荷(如消防負荷等),除了往往需要兩路市電進線外,一般還需要配備UPS或柴發(fā)機組提供額外的供電保障;此外,在一、二級負荷中,為了確保連續(xù)性,往往會使用自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATS)縮短恢復供電時間。
針對不同配電系統(tǒng)的設(shè)計,可以根據(jù)用戶及設(shè)計師的需求,可通過回路配置設(shè)計,多系列ATS雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān),Galaxy VS/VX系列UPS,柴油發(fā)電機,Trihal系列干式變壓器,MVnex系列中壓柜、RM/GM/SM AirSeT系列全新無六氟化硫開關(guān)柜,以及Okken、Blokset、Prisma系列低壓開關(guān)柜,貫穿中低壓及終端配電的多系列斷路器等的靈活組合,搭配而成更加可靠的系統(tǒng)架構(gòu),最大化降低系統(tǒng)故障風險發(fā)生率,保障供電連續(xù)性。
在此基礎(chǔ)上,電氣在斷路器方面完整的選擇性和獨特的級聯(lián)技術(shù)不但能夠加強對主干路的保護,同時加強限流能力,提高下級斷路器的分斷能力,從而有效保持供電連續(xù),并優(yōu)化成本。
此外,利用級聯(lián)技術(shù)還能夠進一步加強選擇性的效果,限流技術(shù)的核心是當短路發(fā)生時,依靠限流型過電流保護裝置的快速分斷,使實際故障電流大大低于預期短路電流,得益于對限流技術(shù)的不斷完善,如今更為先進的級聯(lián)技術(shù)更已成為施耐德電氣的“獨門武功”,該技術(shù)通過上下級斷路器的聯(lián)動保護作用,增強了上下級斷路器的分斷能力和選擇性配合,為整個電路的電力連續(xù)性帶來更強保護。
那么,高可用性配電架構(gòu)的電氣核心要素具體包括哪些呢?這些要素又如何從不同維度助力構(gòu)建一個安全、可靠、高效的配電系統(tǒng)呢?施家的級聯(lián)技術(shù)如何配合選擇性,打通電力可用性的“任督二脈”呢?
02
配電系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)僅僅是保障電力可用性的起始,在后期的運維管理階段,同樣需要利用創(chuàng)新加強對設(shè)備和系統(tǒng)的保護,從而形成對電力可用性的全面保障。
在傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)管理中,維修和維護通常是被動式的,或進一步根據(jù)需要采取定期執(zhí)行措施的預防式維護,這些方式往往難以及時發(fā)現(xiàn)斷路器等設(shè)備發(fā)生故障,造成設(shè)施不必要的停機。隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷成熟,應用傳感器和軟件技術(shù),基于系統(tǒng)實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的預測式維護應運而生,這種進階方法能夠讓管理者實時跟蹤風險并自動生成報告,對斷路器的完好度以及維護或更換的必要性做出科學判斷,降低故障風險,提升安全性并有效避免停機,同時提高維護效率,優(yōu)化成本。
那么,配電系統(tǒng)如何合理且高效地利用數(shù)字化技術(shù),實現(xiàn)防患于未然,減少“不確定性”帶來的風險呢?
同時,眾所周知,引發(fā)配電系統(tǒng)發(fā)生故障的原因眾多,而且即使擁有完善的系統(tǒng)架構(gòu),高水平的管理,也沒有人可以保證系統(tǒng)100%不會發(fā)生故障,進而影響電力可用性。因此,對于故障的快速定位和恢復便同樣需要予以高度重視。
鑒于目前越來越多的電氣元器件和設(shè)備擁有信息監(jiān)測和采集的功能,電氣認為,對于故障定位與恢復這一問題,應充分利用電氣設(shè)備的數(shù)字化功能,通過對系統(tǒng)狀態(tài)的實時感知,原因查找和自動分析,最終推送處理方案指導操作乃至自動恢復供電這一路徑,將能夠極大加快對故障處理的速度,降低因故障發(fā)生而帶來的對電力可用性的影響,進而降低人身安全,企業(yè)資產(chǎn)和經(jīng)濟方面的損害。
那么,如何利用“三步走”,實現(xiàn)快速排故,及時恢復電力呢?
要知道,確保電力可用性是一個基礎(chǔ)但具有持續(xù)研究價值的課題,提升電力可用性沒有捷徑,亦沒有終點,唯有不斷探索場景,深挖需求,打磨產(chǎn)品,創(chuàng)新技術(shù),才能無限接近對配電系統(tǒng)“零事故、零風險”的追求,而大施安排的多場云課程,也正是為了更好地傾聽市場,分享經(jīng)驗,在幫助您的同時,繼續(xù)打磨自己的功力,以打造更高品質(zhì)的產(chǎn)品設(shè)備,及完整的解決方案,助力客戶構(gòu)建更完善的配電系統(tǒng),為各行業(yè)的高效可持續(xù)發(fā)展護航始終!
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