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母线槽快速发展离不开各标准的检测验证

发布时间: 2023-07-26  点击次数: 224次

20213月,中央财经委第九次会议再次对碳达峰碳中和作出重要部署,强调要构建以新能源为主体的新型电力系统,明确了双碳"背景下我国能源电力转型发展的方向。

新型电力系统较传统电力系统将发生重大变化。由于风电、光伏、储能及充电桩等分布式能源在配电侧快速发展,传统电力系统的源随荷动将向源荷互动转变,电网的形态结构也将从智能主网为主向智能主网和分布式智能电网并重转变。在光伏发电领域,2021年我国新增光伏发电并网装机中,分布式光伏新增约2900万千瓦,约占全部新增光伏发电装机的55%,在第1次突破50%,光伏发电集中式与分布式并举的发展趋势明显。但是,由于新能源的波动性、随机性和间歇性,以及新能源发电设备的低抗扰性和弱支撑性,将给电力系统带来不同时间尺度的功率平衡能力和电网安全及抗冲击能力两大挑战,传统电力系统自上而下的垂直一体化管控模式,也逐渐向新型电力系统的分层集群聚合模式转变,电网安全稳定控制难度明显增加,用户侧供需互动需求显著加大。面对能源开发向分布式方式转变,发展分布式智能电网成为必然趋势,数字化技术将支撑和推动构建以新能源为主体的分布式智能电网建设。

 

密集母线槽加工.jpg

母线槽快速发展离不开各标准的检测验证

随着现代化快速发展,供电负荷越来越大。母线槽代替电缆供电也越来越普及。电缆导体属于圆型的,其生产工艺统一规范,所以导体的截面积和铜的含铜量就决定了电缆的载流能力,但母线槽不同,因其是垂型的,同时涉及到其结构设计、散热、绝缘材料以及集肤效应都与载流能力有直接关系,所以母线槽标准不是按截面积确定规格是按电流安培数确定规格。
母线槽的试验的项目包括温升极限;介电性能;短路耐受强度;保护电路有效性;电气间隙和爬电距离;机械操作;防护等级;电阻、电抗与阻抗;结构强度;耐压性能;绝缘材料耐受发热;防火焰蔓延;耐火母线加耐火烧验证。温升极限验证母线槽的铜排的纯度,含铜量直接与导体的电阻率相关,同样的导体规格电阻率大,温升自然高;导体的截面积小,同样的结构和技术、同样的导体含铜量的导体截面积小,温升自然高;散热不好,绝缘材料及外壳结构散热不好,温升自然偏高;连接头设计结构,连接头接触不好,温升也会高。

母线槽温升高涉及电能的损耗大;母线使用的寿命减短;降低了安全系数,容易引起周围材料火灾事故以及外壳高温烫伤人员;涉及对周围的绝缘材料设备会加快老化;对周围的环境温度有影响;母线槽内部温升越高,电压就降得越大的问题。温升极限验证部位及用途,温升极限验证是检测母线槽的进线端、杆接口、连接头的导体和外壳等在通过母线槽满负荷运行稳定下来,高温度减去环境温度,是确定该点的温升值,有了该温升值准了解该母线槽所选择的绝缘材料。
在今后满负荷运行过程中的安全稳定性以及满负荷运行过程中外壳温度对人体的伤害等有效证据来确保母线的运行安全。如果母线槽做了温升极限验证,用户心中有数,在什么环境的温度下该母线槽在超负荷运行情况,也知道超载能力,有利于用户成本控制和生产运行的安全管理。

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20221月,国务院印发的《国务院关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见(国发〔20222号)》明确指出,开展源网荷储一体化、能源数字化试点、研究建设能源数据中心。为此,南方电网公司印发了《南方电网公司融入和服务贵州在新时代西部大开发上闯新路的重点举措》,提出全面构建数字电网,通过数字电网突破原有技术,形成电网新形态,打造能源生态系统的核心枢纽,赋能智慧能源生态的形成和发展,推动分布式智能电网建设,服务清洁低碳、安全高效的能源体系,助力双碳"目标实现。

数据中心在数字电网构建中处于关键枢纽地位,南方电网公司积极融入东数西算"战略布局,以能源行业需求为导向,做好南方能源数据中心整体设计并有序推进建设,深度参与全国一体化算力网络国家枢纽节点建设,形成面向南方区域乃至全国的电力+算力"示范。南方电网贵州电网公司通过数字电网加快构建数字能源生态,促进能源行业和经济社会创新发展,建设新型能源算力基础设施,加快推进南方能源数据中心建设,充分发挥电网作为能源电力枢纽平台的作用。打造绿色、云化的能源算力"中心,面向全社会提供能源数字服务,因地制宜融合数据中心、充电站、5G基站、北斗基站等功能,推动电网与数字基础设施融合发展。

依托数据中心,实现对海量分布式新能源的可观、可测、可控、可调"。随着分布式新能源在电网中的比重增加,其对电网安全稳定运行的影响越来越大,分布式新能源的自由"并网、分散"运行、无序"控制状态将不能长期存在。为此,南方电网贵州电网公司将构建源网荷储"便捷接入的能源异构数字化监测平台,以实现新能源设备可观、可测、可控、可调"。首先,构建一套可兼容多种新能源设备的通信网络,将新能源设备接入至南方电网全域物联网平台,实现全面可观";然后,建成一个针对海量多源异构数据的融合处理平台,实现区域内新能源设备运行状态的精准感知和智能预测,实现精确可测"。此外,依托能源异构数据融合监控平台,设计全局和区域控制体系,实现对区域内新能源设备的协同调控",确保电网安全稳定运行。

分布式智能电网是实现能源数据中心绿色、安全、高可靠的必要依托,而数字化技术是实现分布式智能电网的重要支撑。基于人工智能、大数据等技术,推动电力网、信息网与海量数据的深度融合,实现分散资源主动聚合和主动同步,同时,通过数字化技术推动智能主网与分布式智能电网协同发展。此外,还需发挥好电网的数字平台优势,为整县光伏开发商、综合能源服务商等提供技术服务。

为此,南方电网贵州电网公司认真贯彻落实国家双碳"战略及发展分布式智能电网的总体部署,兼顾科学论证和工程实践,坚持科技创新服务生产实际。南方电网贵州电力科学研究院通过系列南方电网重点科技项目和贵州省科技支撑计划项目,以数字化技术助力分布式智能电网"在贵州省盘州市羊场乡落地示范,该示范区同步被确定为南方电网柔性配网示范区和贵州电网新型电力系统示范区,示范区主要面向农村能源绿色低碳发展转型和高品质可靠供电需求,新型网架结构、多种控制模式和系列数字化等技术将成为重要支撑。

目前,南方电网贵州电力科学研究院已研发了适应多种新能源的协议转换器、智能光伏断路器、构网型PCS、构网型能量路由器以及交直流互联装置等设备,预计到2022年底,部分关键性技术及装备将在示范区落地,未来2-3年,以分布式智能电网为平台的绿色低碳生态链将在示范区将初显成效,形成系列装备和支撑分布式智能电网的数字化监控平台,实现分布式智能电网可观、可测、可控、可调",提升新能源的消纳能力及电网的安全稳定运行能力。

 

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