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近年來，身為全球中壓領域當仁不讓的翹楚，施耐德電氣已經將數字化技術在中壓領域的深度融入，視為了最為關鍵的創新方向之一。今年6月，中壓配電領域邁向數字化、低碳化的進程又迎來了一個具有里程碑意義的重要節點。施耐德電氣在廣受矚目的2024年創新峰會上，重磅推出了全新一代中壓產品數字化解決方案。
那么，這一代接過創新接力棒的“中壓新銳”又將通過哪些途徑，為用戶帶來實實在在的價值呢？今天，先從中壓環網柜產品說起。
通過數智升級，有效應對防范設備故障風險
按照行業標準要求，中心城市供電區域的供電可靠率規劃目標不低于99.999%。要確保供電可靠率符合如此嚴苛的行業要求，與包括中壓環網柜在內的電力設備的安全、可靠、穩定運行緊密相關。然而，要達到這樣的目標其實面臨著不少挑戰。對于環網柜來說，故障的發生和演變往往是循序漸進的過程，通過肉眼難以覺察，而通過監測設備溫升異常、機械特性異常及局部放電等現象，可以第一時間發現故障，防范故障風險，有效預測和延長設備壽命。
開關設備過熱是引發故障的關鍵原因之一，不合理的電氣連接將致使開關運行溫度過高，進而加速絕緣材料老化，情況嚴重時會引發絕緣事故。因此，實時且有效的電纜頭溫升監測能夠更好地掌握開關設備的運行狀況，保障設備穩定且持續地運行。施耐德電氣的溫升監測方案，其算法模型基于穩態或暫態下的熱平衡關系，結合施耐德電氣多年來對環網柜的研究和數據積累，在各種負載狀況、開關柜不同組合以及不同絕緣氣體類型下的溫升故障下，均能實現提前預知，在降低風險的同時，可優化人工巡檢的運維成本。
機械特性的監測，對于環網柜而言同樣至關重要。合分閘線圈、儲能電機故障或老化的操動機構會導致斷路器無法投切負載或保護線路及設備，可能造成設備故障、非計劃性停電甚至引發人身安全事故。而施耐德電氣環網柜采用智能機械特性監測方案，能夠在線測量機構分合閘時間、速度等關鍵參數，進而對機構的電氣特性和機械特性展開實時動態診斷，識別設備的早期故障。通過針對性的維護可延長設備壽命，優化全生命周期成本。
而環網柜的局部放電現象，尤其是絕緣件表面的局部放電，極有可能造成絕緣性能劣化乃至擊穿，在嚴重的情況下甚至會引發爆炸。在這方面，施耐德電氣同樣可以提供局放在線監測解決方案，采用脈沖電流法原理對局放進行監測，顯著降低干擾。通過算法模型實現故障定位、趨勢告警，輔助診斷配電設備常見局放類型，防范于未“燃”。
除三大主力之外，施耐德電氣數字化家族還有豐富的監測方案，實現全方位、全場景、全平臺監測。如環境溫濕度傳感器可實時監測環境溫度和濕度。低功耗電壓互感器采用電容分壓技術，無磁飽和及鐵磁諧振現象，可直接輸出高精度小電壓接入監控、測量回路中。遠傳氣壓監測方案，可實時監測氣體壓力，溫度和密度，并上傳后臺，實現遠程監測與告警。
數字化驅動運維轉型，“察辨一體”穩贏未來
以“全+智”兩大特性作為核心優勢，施耐德電氣全新一代中壓產品數字化解決方案整合了互聯互通的產品、邊緣控制以及應用分析與服務這三個層面的專業能力，打造出了一套智能環網柜數字化整體解決方案，讓數字化的價值得到自下而上的體現。
具體而言，在互聯互通的產品這一層面，施耐德電氣的環網柜產品可以利用一系列傳感器，對溫升、機械特性、氣壓及局放等設備狀態數據進行實時采集、監測；在邊緣控制層，則通過智能配網自動化終端、智能監測終端及主動運維智能單元等工具，實現就地監測、故障預警、環網自愈等功能。
最終，現場的設備數據可以被傳輸、匯總至最上層的應用分析與服務層，為電網建模仿真分析、千里眼專家顧問及數字孿生運維顧問等高級應用提供數據支撐，助力預測性維護、輔助決策及系統設計優化等功能的實現。
這些數字化、智能化的技術手段，不僅能夠讓環網柜更安全，運維更高效，用戶還可以基于自身的具體情況和需求，靈活選擇不同配置，從而實現最優的性價比，可謂將智能化在“安全、增效、全生命周期運維成本優化”這三維的價值展現無遺，施耐德電氣將其形象地稱為“智3”（智的三次方）。
廣泛落地實際項目應用，促配電網智能低碳轉型
2024年7月，國家發展改革委、國家能源局、國家數據局制定了《加快構建新型電力系統行動方案(2024-2027年)》，以進一步加大工作力度，以“小切口”解決“大問題”，提升電網對清潔能源的接納、配置、調控能力，加快推進新型電力系統建設。
在政策支持和市場驅動的雙重推動下，目前，施耐德電氣這一擁有“智3”價值屬性的全新一代中壓產品數字化解決方案，已經開始在諸多項目中顯現價值。
比如，對于不少老舊建筑和小區而言，一方面設備老化嚴重，環網柜缺少相應的監測裝置，用戶缺乏對設備運行狀態和壽命的感知；另一方面，現有的傳統環網柜普遍采用SF6作為絕緣氣體，對于環境和維護人員來說，安全風險依然很大；同時，維護和回收的成本也會大幅增加。
針對這類應用場景，用戶將其替換為配置了電纜頭測溫、局放監測、機械特性監測、T300配電終端以及本地HMI站控單元等數字化配件的Smart RM AirSeT方案，實現環網柜設備電氣、溫度、機械特性、局放等全方面監測。此舉不僅能夠大幅提升老舊建筑中壓配電系統的數字化水平，實現系統運行狀態實時監測和設備全生命周期管理能力的提升，還能更好地滿足國家“雙碳”戰略的環保性要求，實現經濟和社會效益的“雙豐收”。
施耐德電氣 RM AirSeT環網柜
此外，這一創新的環網柜解決方案，也在雄安新區實施的新一代配電物聯網項目中大顯身手。通過采用施耐德電氣最新一代環保型氣體絕緣開關設備，全面替代SF6絕緣氣體，實現了100%環保化運管維；同時，采用高品質產品支撐關鍵區域配網建設，可靠性高達99.999%。不僅如此，施耐德電氣在該項目中全面支持該新區的配電數字化能力，配合用戶方將主動運維軟件以APP模塊的形式部署到云主站，也實現了全生命周期運維效率提升30%的成果。
城市電網的升級改造，同樣可以受益于施耐德電氣創新的環網柜解決方案。在南非的德蘭肯斯坦市，旨在促進投資、開發和業務擴展的城市電網升級正如火如荼地開展著。應用于這一項目的施耐德電氣RM AirSeT環保氣體絕緣環網柜，集成數字化解決方案，對設備關鍵參數進行實時監控，實現預測性維護，減少運維成本，同時，有效消除溫室氣體帶來的環境影響。
在這些案例中，施耐德電氣通過“智3”施展的創新能力，不僅實現了設備的智能化主動運維模式，有效保障了供電連續性，還賦能用戶實現了全生命周期運維成本優化，并全面助推配電系統的智能化管理水平升級。未來，相信施耐德電氣的中壓產品數字化解決方案還將不斷創新升級，為配電網的智能化、低碳化發展帶來更多新動能。
