前言

中國承諾將在2030年前實現(xiàn)碳排放達峰，并在2060年實現(xiàn)碳中和。開關(guān)設(shè)備作為電力從產(chǎn)生到應用的核心產(chǎn)品，數(shù)量龐大，作為國民經(jīng)濟的重要做成部分，開關(guān)設(shè)備及其上下游配套產(chǎn)業(yè)占國民生產(chǎn)比重大，開關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)、應用、運維到最終的報廢等各個環(huán)節(jié)都需要消耗大量資源。在“雙碳”背景下，開關(guān)設(shè)備的不僅要更廣泛的服務于綠色清潔能源的生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備的使用，還需要實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備自身的全壽命周期低碳、環(huán)保。推進環(huán)境友好型產(chǎn)品、緊湊可靠型產(chǎn)品、智能感知型產(chǎn)品的研發(fā)、應用是實現(xiàn)雙碳目標的重要舉措。

智能感知型產(chǎn)品

智能感知型產(chǎn)品，顧名思義是開關(guān)設(shè)備具備全感知系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化，自動拓撲、智能保護、狀態(tài)監(jiān)測、自我管理、系統(tǒng)自愈，全生命周期狀態(tài)可視化。

低資源消耗的小型化產(chǎn)

智能化產(chǎn)品的低碳從生產(chǎn)過程中就能夠體現(xiàn)出來，一二次融合，結(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)參數(shù)、狀態(tài)監(jiān)測實現(xiàn)就地數(shù)字化轉(zhuǎn)換、使用光纖、無線等作為數(shù)據(jù)傳輸，從原來復雜、密密麻麻的二次接線變成一根光纖實現(xiàn)系統(tǒng)連接，減少大量電線、電纜應用，不論從材料到人工都大量減少。

電流、電壓傳感器一體化集成，如小型羅氏線圈、低能量線圈傳感器、電阻分壓傳感器，體積小，傳感器不使用任何鐵芯，很好的解決了傳統(tǒng)互感器因系統(tǒng)擾動而引起的鐵磁諧振問題。相比于傳統(tǒng)互感器，小型傳感器使用更少的絕緣材料，降低了開關(guān)設(shè)備絕緣劣化的風險。體積小，無需單獨的電壓互感器柜，羅氏線圈電流傳感器與一次絕緣觸頭盒集成在一起，電壓傳感器又作為出線絕緣支撐，不需要單獨的電壓、電流互感器；此外，數(shù)字通信功能能夠?qū)崟r監(jiān)控開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，及時預防和發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并制定響應方案。智能型開關(guān)柜，見圖6。

智能產(chǎn)品運維階段的節(jié)能增效

智能化產(chǎn)品在開關(guān)的運維階段表現(xiàn)更為出色，有了開關(guān)的實時狀態(tài)監(jiān)測，減少了大量周期維護成本，避免發(fā)生意外停機事故，電力監(jiān)控運行維護平臺將分散的輸電、變電、配電過程集中控制，就地有人值守、值班監(jiān)控轉(zhuǎn)化為云上監(jiān)控，強化運維快速響應，通過云臺調(diào)度中心，集合APP、小程序軟件實時監(jiān)測供電設(shè)備運行狀態(tài)，調(diào)度運維人員，快速鎖定故障，減少故障對企業(yè)生產(chǎn)的影響，降低損失；依托云計算能力，為用戶提供深度分析，達到對運行工況、運行效率、節(jié)能分析、能效、需求側(cè)管理等方面的智能分析評估，能耗降低。

使用傳感器可以有效降低開關(guān)設(shè)備運行過程中的能量損耗，每個環(huán)氧樹脂支柱型電流互感器1250A的發(fā)熱損耗功率達35W，而電流和電壓傳感器在整個運行過程中的能量損耗幾乎可以忽略不計，顯著降低運行成本。例如：一個由14臺開關(guān)設(shè)備組成的典型變電站，相比傳統(tǒng)變電站，30年內(nèi)可以節(jié)約350,000度的電能。同時無需像傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備一樣更換互感器。電流和電壓傳感器，具有優(yōu)良的線性特性，可以在寬范圍內(nèi)使用。如果負載發(fā)生變化，只需在繼電保護上修改整定值，大大縮短了開關(guān)設(shè)備的停運時間。操作主要由程序?qū)崿F(xiàn)，工程邏輯更新維護簡便?？筛鶕?jù)現(xiàn)場實際工況進行快速調(diào)整，遠程更新方案，顯著減少工程施工時間且降低運維成本。

開關(guān)柜的機械特性、溫升、局放等狀態(tài)的實時在線監(jiān)測，能夠及時的發(fā)現(xiàn)潛在的隱患，如機械特性變化，觸頭、母線和電纜連接處等部位因制造、運輸、安裝、氧化、老化等原因?qū)е碌碾娮柽^大而發(fā)熱，通過及時的檢修，避免開關(guān)拒動誤動、故障擴大化導致大面積停電，或因過熱導致設(shè)備燒毀甚至“火燒連營”從而引發(fā)火災事故。根據(jù)狀態(tài)檢修，減少維護成本，通過精準預測開關(guān)壽命，延長設(shè)備使用周期，后及時更換設(shè)備，保證供電連續(xù)性。

電動操控開關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)遠程操作“一鍵順控”，保證運維人員安全。

寫在最后

開關(guān)柜的碳排放體現(xiàn)在開關(guān)柜的生產(chǎn)、使用、后期報廢等全壽命周期上，如固體絕緣，使用大量的環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂的固化時間很長、生產(chǎn)效率低、消耗能量大、碳排放大，使用熱塑性加強型工程塑料，生產(chǎn)效率高、單位產(chǎn)品的碳排放相對就小。減少有色金屬材料的使用，減少生產(chǎn)過程中耗能巨大的原材料使用，這也是減少碳排放的關(guān)鍵。

綠水青山就是金山銀山，巨大的能源消耗正在改變我們的環(huán)境，溫室效應加劇，惡劣天氣經(jīng)常發(fā)生，我們賴以生存的地球家園正在遭受著巨大的破壞，地球溫升已經(jīng)接近1.5度的警戒值，海平面上升、北極冰塊融化，惡劣自然災害頻發(fā)，細菌病毒橫行。

我們不能只考慮眼前，以犧牲資源、犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟繁榮，高資源消耗、低性能重復的產(chǎn)品需要被淘汰，有識之士、有擔當?shù)钠髽I(yè)家不能只追求短期利益，工程師、技術(shù)人員也不能簡單重復，應該更多的關(guān)注環(huán)保，再生材料的使用，資源的節(jié)約，能耗的提升等等，創(chuàng)造價值的同時，保護我們的家園，一點一滴，從我做起。