随着人工智能、大数据、物联网等新兴技术的不断涌现和成熟应用,电力设备的智能化、自动化水平大幅提升。智能电网的建设使得电力系统能够更加精准地监测和控制电力的生产、传输和分配,有效减少了能源损耗。这些技术的发展,也为预制舱GIS的诞生和发展创造了条件。在这一方面,正泰电气出品的预制舱GIS产品不仅通过了国家电网的严格测试,还在多项重点工程中得到成功应用。
据了解,预制舱式GIS(预制模块化气体绝缘金属封闭开关设备)作为新一代高压开关设备,以施工周期短、占地面积小、环境适应性强、安装维护简便、布局灵活、环保性能好等优点,有望替代城市电网传统变电站GIS。但在实际发展和应用中,也仍然存在部分产品痛点和技术挑战。
正泰电气了解到,一方面,由于舱体内部空间有限,在检修和维护大型部件时操作空间局促,给运维工作带来不便。设备内部需要集成大量高压电器元件,结构设计既要满足电气性能要求,又要具备可靠的机械性能,这使得制造工艺复杂、质量控制难度大、生产成本较高。另一方面,预制舱通常是针对特定需求设计和生产的,后期如需大规模扩展或改造,会受到舱体结构和空间的限制。
对此,正泰电气通过持续技术创新,成功解决了预制舱GIS在工程应用中面临的多项难题,为行业发展提供了示范样本。
正泰电气智能化集成运维技术,解决内部空间紧凑,运维操作受限难题
1、正泰电气引入机器人巡检系统:在舱内布置小型轨道式或轮式巡检机器人,搭载高清摄像头、红外热成像仪、气体传感器等,实现设备状态的自动监测,减少人工进入舱内的频率。
2、远程操控与虚拟维护:正泰电气通过数字孪生技术构建预制舱GIS的三维模型,结合传感器实时数据,在虚拟环境中模拟设备状态,支持远程故障诊断;部分操作(如隔离开关分合)通过电动操作机构实现远程控制,降低人工近距离操作需求。
3、正泰电气采用模块化可拆卸设计:“抽屉式”或“插拔式”元件布局,将断路器、互感器等核心部件设计为独立模块,通过标准化接口与母线连接,维护时可整体抽出舱外检修,避免在狭小空间内拆解。
正泰电气优化材料与工艺,解决设计制造要求高及成本控制难题
新型绝缘材料应用:正泰电气研发低沸点环保气体(如C₄混合气体)的适配结构,减少对金属壳体的密封和抗压要求;采用高强度铝合金或复合材料替代传统钢材,降低舱体重量,同时保证机械强度,简化制造工艺。
2、数字化设计与仿真:正泰电气利用FEA、CFD等软件工具,在设计阶段模拟舱内电场分布、温升、气体流动等,优化元件布局和结构参数,减少物理样机试验次数,降低研发成本。
3、正泰电气采用标准化与规模化生产,制定模块化通用接口标准:统一元件尺寸、连接方式、电气接口等标准,实现模块兼容,压缩定制化设计比例,通过规模化生产有效降低成本。
正泰电气采用柔性模块化设计,改进设备扩展性有限的产品痛点
1、预留扩展接口与空间:在预制舱设计时,预留母线扩展槽、电缆插拔接口及备用舱体连接位,支持后期增加出线间隔或增容升级(如从2回出线扩展至4回)。
2、可堆叠拼接式舱体结构:采用标准化舱体单元,通过快速连接法兰和电气对接装置,实现横向或纵向拼接,适应负荷增长需求。
3、混合式拓扑架构,结合架空线或电缆的灵活接入:在预制舱外部设计可扩展的转接柜,通过气体套管或干式绝缘母线与舱内设备连接,无需改动舱体内部结构即可增加出线回路。
优化高效电磁屏蔽材料与结构,正泰电气满足电磁辐射屏蔽高要求
1、正泰电气产品舱体外壳采用“金属屏蔽层+吸波材料”复合结构:内层使用高导电率的铝合金或铜网屏蔽层,外层复合纳米吸波材料(如铁氧体、碳纳米管),吸收并衰减电磁辐射,屏蔽效能可提升至60dB以上(远高于传统金属外壳的40dB)。
2、内部元件分区屏蔽:正泰电气对断路器、母线等强电磁辐射源单独设置金属屏蔽罩,通过接地设计将电磁能量导入大地,减少对周边设备的干扰。
3、针对低电磁辐射设备选型,正泰电气采用低噪声、低电磁干扰的元件:如选用永磁操动机构的断路器(相比弹簧机构电磁辐射更小),或优化互感器的铁芯设计,降低励磁电流产生的电磁辐射。
随着电力行业的不断发展和技术的持续进步,正泰电气将继续秉持创新驱动的发展理念,加大在预制舱GIS领域的研发投入,不断优化产品性能,提升产品质量,推出更多满足市场需求的创新产品和解决方案。与此同时,正泰电气也将积极拓展市场,加强与国内外客户的合作,将优质的预制舱GIS产品推广到更多领域和地区,为全球电力事业的发展贡献更多力量。
