施耐德电气:追求配电系统的“双零”愿景,周全提升电力可用性

电力对我们意味着什么?三天三夜为雷神山医院通电,五天五夜为火神山医院通电,37小时为武汉最大方舱医院通电,岑岭时段投入15万余名保电职员、1000余辆应急发电车,保障电力供应平安流通。同时,聚焦“新基建”项目,整年开端放置电网投资4500亿元,可动员社会投资9000亿元,为各行业生长的可靠用电打下更坚实基础。这虽然只是国家电网近期的功效和设计,但不难看出,电力与我们的生命、事情、以及当下和未来的生涯慎密相关,因而由种种缘故原由导致的电力中止也成为了“不能蒙受之轻”。

种种主要时刻都离不开电力的“时刻在线”,一旦电力的可用性受到影响,将可能带来严重的平安事故或伟大的经济损失,以数据中心行业为例,凭据波洛蒙研究所2017年公布的“数据中心成本中止”讲述中显示,2010年以来,停机时间的平均成本上升38%,平均每起事宜成本为740357美元,相当于每分钟损失成本近9000美元。

导致断电等事故发生,进而影响电力可用性的缘故原由众多,一样平常包罗配电系统设计存在缺陷,短路、过载、电弧等问题引起的装备故障,安装、维护等过程中的人为操作失误,治理水平低下,故障无法自动或快速修复等,因此,若何从提高电力可用性的角度出发,进一步提高电力供应的延续性,提高治理水平,快速处置故障,降低断电风险,已变得逾加主要。

作为中低压配电领域专家,施耐德电气以为,应从全生命周期的角度出发提升电力可用性,才可以无限靠近对配电系统“零故障、零风险”的双零追求。

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基于EcoStruxure架构与平台,施耐德电气以笼罩上层主干路,下层分电路及终端配电的完整产物,融合更多数字化应用,形成完整的解决方案,行使更厚实的选择性,更先进的级联手艺和可定制化的配电系统架构,充实保障供电延续性,降低成本及故障停机概率和时间,同时以高度信息化的资产治理方式,辅助用户时刻清晰掌握系统及装备状态,预知风险,实现展望性维护,通过装备壮大的数字化功效,快速定位、剖析故障,并恢复供电,知足设计院、盘厂、总包商及最终用户的差别需求,进一步提高电力可用性,保障系统运行、种种生产或服务的高效可延续,从而助力各行业企业免受电力中止带来的损失及风险。

领先手艺+完整产物构建配电系统,有用降低故障停机风险

“质量源于设计(QbD)”是制药领域具有普遍共识的原则,可谓将设计的主要性定位极高。实在,在配电领域同样云云,配电系统的设计直接关系到后期运营的可靠性以及电力可用性。一样平常而言,在充实保障平安性的前提下,整个配电系统的设计需要凭据项目性子,以及负荷的主要性,对供电延续性加以考量。在《修建电气设计规范》中,负荷品级被分为一级负荷、二级负荷、三级负荷,系统设计因负荷品级的差别而有所差异,对于一级负荷中稀奇主要的负荷(如消防负荷等),除了往往需要两路市电进线外,一样平常还需要配备UPS或柴发机组提供分外的供电保障;此外,在一、二级负荷中,为了确保延续性,往往会使用自动转换开关(ATS)缩短恢复供电时间。

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以医院为例,凭据IEC 60364-7-710 2018版本的界说,2类场所为医疗电气装备接触部件需要与患者体内(指心脏或靠近心脏部位)接触以及电源中止危及患者生命的医疗场所,如手术室,其供电延续需要到达最高级别,包罗恢复供电时间需≤0,5s,UPS应使用至少3小时的电源(发电机系统削减至1小时)。而1类及0类场所相对而言不会对患者的平安构成威胁,延续性要求相对较低。因此,在设计医院配电系统时,一样平常接纳多回路供电方式(市政电网+备用发电机系统或带电池的UPS),且市电和发电机的切换时间被限制在15秒之内,行使发电机或UPS的N+1 原则提升服务的延续性,而冗余电源也可显著削减中止时的平均恢复时间,充实保障病患的人身平安。

施耐德电气拥有业内最为完整的配电产物线,针对差别配电系统的设计,可以凭据用户及设计师的需求,可通过回路设置设计,多系列ATS双电源转换开关,Galaxy VS/VX系列UPS,柴油发电机,Trihal系列干式变压器,MVnex系列中压柜、RM/GM/SM AirSeT系列全新无六氟化硫开关柜,以及Okken、Blokset、Prisma系列低压开关柜,贯串中低压及终端配电的多系列断路器等的天真组合,搭配而成加倍可靠的系统架构,最大化降低系统故障风险发生率,保障供电延续性。

在此基础上,施耐德电气在断路器方面完整的选择性和怪异的级联手艺不只能够增强对主干路的珍爱,同时增强限流能力,提高下级断路器的分断能力,从而有用保持供电延续,并优化成本。

其中,选择性是通过过电流和接地故障珍爱装置实现的,即意味着如装备中任何一点发生的故障情形被位于故障上游的珍爱装置立刻消灭,则所有其它珍爱装置均不受影响。在GB 14048.2–2008 《低压开关装备和控制装备 第2部门:断路器》 中,对选择性提出了全选择性和部门选择性的要求,在我国的项目设计过程中也会遵照这一原则。

而对于数据中心、医院等要害场所,由于情形可能更为庞大,施耐德电气基于全球履历,还提出了凭据电流、时间、电能、逻辑因数的选择性,以此打造差别的定制化解决方案,以知足部门场景下更高的需求。

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此外,行使级联手艺还能够进一步增强选择性的效果,这一手艺的降生还要归功于由施耐德电气首先提出的限流手艺,限流手艺的焦点是当短路发生时,依赖限流型过电流珍爱装置的快速分断,使现实故障电流大大低于预期短路电流,得益于对限流手艺的不停完善,现在更为先进的级联手艺更已成为施耐德电气的“独门武功”,该手艺通过上下级断路器的联动珍爱作用,增强了上下级断路器的分断能力和选择性配合,为整个电路的电力延续性带来更强珍爱。

从主干路中应用的Masterpact MTZ空气断路器,到分电路中用到的Compact NSX系列塑壳断路器,再到贴近用户端的Acti 9系列微型断路器,施耐德电气厚实的产物能够做到所有笼罩,传承几十年的优良传统,质量卓越,拥有更宽的电流笼罩局限和自身壮大的限流能力,内嵌的电子脱扣单元则成为实现更周全选择性和行使级联手艺的基础,由此为电路从上级至下级带来了更可靠的保障,不只再次增强了限流能力,更可行使上级断路器提高下级断路器的分断能力,并实现成本上的优化。此外,这些系列的断路器经由多年的手艺生长,现在都已内置了壮大的数字化功效,这也为后期运营治理,维护维修的提质提速打下了基础。而对于设计师群体稀奇值得一提的是,施耐德电气可提供极其周全和完整的选择性对照表,将经由频频验证和应用的断路器搭配方案一同出现,从而可极大提高设计效率和质量。

数字化让传统资管模式“蜕变”,实现高水平治理及展望式维护

配电系统的设计和建设仅仅是保障电力可用性的起始,在后期的运维治理阶段,同样需要行使创新增强对装备和系统的珍爱,从而形成对电力可用性的周全保障。

在传统的配电系统治理中,维修和维护通常是被动式的,或进一步凭据需要接纳定期执行措施的预防式维护,这些方式往往难以及时发现断路器等装备发生故障,造成设施不必要的停机。随着数字化手艺的不停成熟,应用传感器和软件手艺,基于系统实时状态数据的展望式维护应运而生,这种进阶方式能够让治理者实时跟踪风险并自动天生讲述,对断路器的完好度以及维护或替换的必要性做出科学判断,降低故障风险,提升平安性并有用制止停机,同时提高维护效率,优化成本。

作为中低压配电领域的专家,施耐德电气基于EcoStruxure架构与平台,依附在底层断路器等装备中融入壮大的信息监测和采集功效,行使包罗Digital logbook千里眼智联日志、PME/PSO电能治理软件、以及EcoStruxure Facility Expert千里眼运维专家和EcoStruxure Asset Advisor施耐德千里眼资产照料等,能够辅助用户对资产信息高效治理和使用,随时随地掌握系统及装备状态,实现更高品级的展望式维护,大幅提升电力可用性。

其中,Digital logbook千里眼智联日志是面向电气装备制造商、运维治理职员、工程公司及运维服务商的电气资产全生命周期数字化治理平台,主要功效包罗资产快查、完整的资料信息治理、直观的舆图导航、精准的维护设计治理、运维工单及运维日志治理,可将电气资产所有信息录入系统,用户只需通过扫描装备二维码,就能实现对电气装备信息、图纸、运维设计、磨练讲述等的周全获知,统一治理,高效治理资产,尽享“数字化双胞胎”带来的极致便捷。

通过千里眼智联日志,最终用户不只可以随时随地查看资产信息,还可以行使展望性专业维护调养,快速响应服务工单等服务,有用降低停电风险。对于合作伙伴而言,可以科学治理项目及用户信息,提升客户满意度,并行使更多的与用户互动的机遇,拓展出笼罩全生命周期的多样服务类型。

此外,施耐德电气还拥有更贴合用户一样平常事情轨迹,以及设施治理场景需求的PME / PSO软件,其壮大的边缘控制能力,能够辅助客户实现包罗电力质量监测剖析、配电资产及能耗配电系统的现场级整体治理。同时,其增强的网络平安设置,多点监测、周全事宜剖析功效及天真部署能力,将有用保证电力供应最大化与装备性能最优化,从而确保配电系统运行加倍平安可靠、智能高效,助力客户降低能源成本。而行使千里眼运维专家及千里眼资产照料形成的平台,从诊断项目部署到服务关系对接,从专业缜密的推送方案到仔细完整的装备设施康健讲述,以展望式维护形式,用户可以获得全方位专业守护,这一方案普遍适用于对供电延续性要求高、装备涣散且需要集中治理、运维治理难度大的用电场所,如医院、数据中心、电子厂房等。

发力“硬件功效软件化”,以专业数据剖析提升故障定位与恢复速率

众所周知,引发配电系统发生故障的缘故原由众多,而且纵然拥有完善的系统架构,高水平的治理,也没有人可以保证系统100%不会发生故障,进而影响电力可用性。因此,对于故障的快速定位和恢复便同样需要予以高度重视。

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鉴于现在越来越多的电气元器件和装备拥有信息监测和采集的功效,施耐德电气以为,对于故障定位与恢复这一问题,应充实行使电气装备的数字化功效,通过对系统状态的实时感知,缘故原由查找和自动剖析,最终推送处置方案指导操作,甚至自动恢复供电这一路径,将能够极大加速对故障处置的速率,降低因故障发生而带来的对电力可用性的影响,进而降低人身平安,企业资产和经济方面的损害。

首先,在状态感知层面,施耐德电气拥有笼罩从中压直至终端配电系统的智能化断路器,包罗Smart HVX系列中压断路器,Masterpact MTZ空气断路器, Compact NSX塑壳断路器,搭配无线电能丈量模块的Acti 9微型断路器,行使数字化创新,将信息监测和采集功效融入断路器之中,可以实现业内最高精度的电流、电压等电气参数实时监测,通过蓝牙和WIFI等通讯方式实现数据传输和互联互通,更周全且实时地做到对配电系统地监测。此外,行使创新的终端配电智能化系统PowerTag,将可形成从低压主配电到终端配电的完整无线电能丈量方案,其即插即用的方式,可提高50%安装速率,节约15%柜内空间,以紧凑精简的安装,轻松实现配电装备的互联互通,辅助用户轻松获知断路器状态,为用户提供更平安、可靠、高效、智能化的用电体验。

在信息采集完毕后,需要快速对故障缘故原由举行查找和剖析,已往这些功效是独立于断路器之外的,现在,施耐德电气创新地在Masterpact MTZ中内置Micrologic X控制单元,将硬件功效软件化,3大类型,共10款数字模块,从平安性、电力质量和供电延续性三个方面,为MTZ断路器增加了厚实的功效。其中,电力恢复助手,波形捕捉和操作助手模块在故障查找和保障电力可用性方面可给予事情职员极大的辅助:

 电力恢复助手模块通过显示事宜和断路器状态信息,协助运维职员举行电力恢复。它能够辅助运维职员确定如分闸、手动脱扣、电气脱扣、或失电等事宜的可能缘故原由,同时提供响应的方案指导电力恢复;

通过脱扣波形捕捉模块提供的短脱扣波形捕捉(脱扣前4个周波和脱扣后1个周波)以及长脱扣波形捕捉(脱扣前15个周波和脱扣后35个周波)理清故障原由和水平;

排查所有故障后,通过操作助手模块,并使用具备蓝牙功效的智能手机,可在几米局限内平安地举行断路器的远程分合闸。

行使数字模块对功效举行厚实,并突破性地把智能手机引入到运维职员的一样平常事情场景中,同时,所有的控制单元高级功效都可凭据客户需求举行天真定制和便捷升级,使故障查找和剖析更快速正确,让配电系统加倍平安、稳固、智能和高效。

查找故障缘故原由并推送方案指导事情职员操作可显著提高故障清扫效率,但在一些稀奇的场景中,则需要更低时延地切断故障线路,到达“自愈”效果。例如在机场的航行区,灯光系统的正常运行对于飞机升降、地面职员平安有序事情等都极为主要。因此,航行区的供电系统对可靠性要求加倍严苛,无论是装备,网络架构,照样故障断电恢复时间,都需要到达近乎极致的尺度。

针对诸云云类的特殊要求,施耐德电气开发的漫衍式DTU和高品质开关装备组合,现在已经跨越了一二次成套阶段,进入一二次高度融合阶段。基于成套环网箱一二次融合理念的漫衍式DTU环网自愈系统,在优化的网络架构中嵌入高品质开关装备作为要害节点,同时搭载漫衍式DTU Easergy T300智能配电终端,应用模块化设计,实现单环网供电系统环网自愈功效,约30秒内实现故障的快速切除以及恢复送电。

作为焦点“组件”,施耐德电气漫衍式DTU Easergy T300接纳面向距离功效的模块化设计理念,漫衍安装在各个环网柜单元,就地方便地现实每个开关柜的运行状态检测、控制和交流模拟量采样丈量。T300模块和实物距离一一对应,制止传统DTU按错距离的可能性,提高尺度化水平,即插即用,能够随环网柜的扩展而天真调整。T300可以实现漫衍式馈线自动化功效,可在现有的通讯网络(PON,GPRS,4G等等)上,接纳对等通讯手艺,构建环网自愈SHG通讯系统,适用于多种环网柜型(参数可调),具有较高的容错性,充实保障电网可靠性。

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提升电力可用性没有捷径,亦没有终点,唯有不停探索场景,深挖需求,打磨产物,创新手艺,才气无限靠近对配电系统“零事故、零风险”的追求,施耐德电气将继续在此方面千锤百炼,打造更高品质的产物装备,及完整的解决方案,助力客户构建更完善的配电系统,为各行业的高效可延续生长护航始终。

关于施耐德电气

在施耐德电气,我们信赖,获取能源并行使数字手艺是人们的基本权力,我们赋能所有人对能源和资源的最大化行使,并确保每一个人,在任何时间,任何地址都能尽享Life Is On。

我们提供能源与自动化数字解决方案,以实现高效和可延续。我们将世界领先的能源手艺、自动化手艺、软件及服务融合于整体解决方案之中,服务于家居、楼宇、数据中心、基础设施和工业市场。

我们致力于打造有意义、包容和赋能的企业价值观,并答应让这个开放的,全球化的,创新的生态圈释放无限可能。

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