如何利用固体介电开关设备增强电网弹性

B站影视 2025-02-07 14:17 3

摘要:在当今迅速发展的能源行业,公用事业公司和电网运营商面临着保持连续电力服务的巨大挑战。这不仅影响到运营效率,还直接关系到客户的满意度。随着基础设施老化和能源需求不断变化,电网弹性的提升变得尤为迫切。作为回应,固体介电开关设备凭借其多方面的优势,正在成为增强电网弹

在当今迅速发展的能源行业,公用事业公司和电网运营商面临着保持连续电力服务的巨大挑战。这不仅影响到运营效率,还直接关系到客户的满意度。随着基础设施老化和能源需求不断变化,电网弹性的提升变得尤为迫切。作为回应,固体介电开关设备凭借其多方面的优势,正在成为增强电网弹性和可靠性的关键选择。

固体介电开关设备是一种采用先进的环氧材料进行绝缘的技术,与传统油气绝缘设备相比,优势显著。其设计在减少对环境的影响、降低维护要求和提升在恶劣条件下的表现方面实现了突破,为现代电网的可靠运行提供了保障。

增强电网弹性的一个主要方面是从架空电力线过渡到地下电力线。从历史上看,架空线路一直是常态,因为其初始成本较低且易于维护。然而,它们容易受到风暴、树木干扰和野生动物等环境因素的影响,所有这些都可能导致停电。相比之下,地下系统可以更好地抵御这些因素的影响,从而降低中断的可能性。

有几个因素推动了地下化趋势:

老化的基础设施:许多公用事业系统已有几十年的历史,用地下电缆取代架空线路为实现现代化和提高电网弹性提供了机会。

野火缓解:在野火威胁严重的地区,公用事业公司已着手实施大规模地下化项目。这些举措旨在降低电力基础设施引发野火的风险,在发生多起备受关注的事故后,这一风险已成为主要担忧。

主动恢复措施:通过预先在高风险地区埋设电线,公用事业公司可以显著减少飓风、洪水和冰暴等恶劣天气事件的潜在影响。

美观问题:在许多城市和郊区,社区更喜欢地下电缆,以避免难看的架空线路。这种偏好在新开发项目和正在进行重大基础设施升级的地区很常见。

随着公用事业向更具弹性的基础设施转型,配电网络中使用的设备也必须不断发展。由于多种原因,固体介电开关设备已成为比传统油气绝缘开关设备更好的选择。

环境和安全效益

与可能泄漏且需要大量维护的油绝缘开关设备或因温室气体排放而面临监管审查的 SF6 气体绝缘开关设备不同,固体介电开关设备使用对环境无害的环氧材料进行绝缘。这使其成为一种更可持续的选择。此外,固体绝缘封装了电气元件,降低了发生事故或接触危险物质的风险,从而提高了现场人员的安全性。

固体电介质开关设备的突出优势之一是其免维护特性。传统开关设备通常需要定期维护(检查、润滑或更换组件)以确保可靠运行。另一方面,固体电介质开关设备是一种“设置后即可忘记”的解决方案。由于采用全密封结构,内部组件可免受潮湿、灰尘和其他环境因素的影响,从而延长使用寿命并降低公用事业的运营成本。

在洪水易发地区或地下金库等恶劣环境下,固体电介质开关设备表现出色。其坚固的设计使其即使在淹没在地下水中或暴露在极端天气条件下也能可靠运行。这种能力使其成为在易受洪水或严重风暴影响的地区运营的公用事业公司的理想选择。通过防止开关设备损坏,公用事业公司可以降低停电和昂贵维修的可能性。

与其他常用绝缘类型(空气、油和 SF6 气体)相比,固体介电开关设备脱颖而出。每种绝缘类型都有其优点和缺点,但固体介电开关设备在可靠性、环境影响和运行效率之间取得了平衡。

空气绝缘开关设备通常用于低压应用,但其暴露的特性使其容易受到环境恶化的影响,需要定期维护。

油绝缘开关设备性能良好,但由于存在泄漏和火灾的可能性,带来环境风险。

SF6 气体绝缘开关设备在工业中被广泛使用,但监管压力要求减少使用强效温室气体 SF6,从长远来看,它是一种不太可持续的选择。

相比之下,固体介电开关设备提供了一种免维护、环保且可靠的替代方案,正日益成为寻求增强电网弹性的公用事业公司的首选。

电网弹性不仅仅是为了避免停电;它还涉及创建具有适应性、响应性和可持续性的系统。推动电网现代化的三大趋势——脱碳、分散化和数字化——都得到了固体介电开关设备的支持。

脱碳:随着公用事业公司努力减少碳足迹,固体介电开关设备提供了一种比气体绝缘型号更环保的替代方案,因为它消除了 SF6 和其他有害物质的使用。这与更广泛地推动更清洁、更可持续的能源实践相一致。分散化:向分散式能源系统(如微电网和可再生能源整合)的转变需要更灵活、更可靠的配电网络。固体电介质开关设备能够在各种恶劣条件下运行,通过为复杂的电网配置提供可靠的开关机制,支持这些分散式系统的扩展。数字化:随着电网变得更加智能,结合传感器和智能技术,固体介电开关设备可以集成到监控和数据采集 (SCADA) 系统中,从而实现实时监控和控制。此功能可以更快地检测故障、进行远程操作和更高效的电网管理,所有这些都有助于增强弹性。

一个典型的成功案例发生在美国西海岸,一个公用事业公司为应对野火威胁而实施大规模地下化项目。该项目中,固体介电开关设备的部署显著降低了电力基础设施引发野火的风险。这不仅验证了其在极端环境条件下的可靠性,也凸显了其在提升电网安全和弹性方面的无可替代的重要性。

固体介电开关设备正在为全球电网的演变注入强大动力,推动其向更高弹性、更环保和更智能化的方向发展。对于那些寻求在能源供应不确定性增加的背景下提升网络可靠性和客户满意度的公用事业公司来说,固体介电开关设备是推动其未来发展的战略性投资。在双重挑战面前,它所提供的经济有效、环保安全的解决方案无疑为迎接未来能源格局的变化做好了充分准备。

来源:能投委

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