一二次融合環(huán)網(wǎng)柜叫法的由來與電力系統(tǒng)的發(fā)展需求和技術(shù)進步密切相關(guān),以下是詳細解釋:
1. 傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的局限性
傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)特點:傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜主要側(cè)重于一次回路部分,一次回路包括母線、斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等高壓電器設(shè)備,其功能是實現(xiàn)電能的分配、傳輸以及簡單的控制和保護。在早期的電力系統(tǒng)中,一次設(shè)備和二次設(shè)備相對獨立,二次設(shè)備(如繼電保護裝置、測控裝置、計量裝置等)通常安裝在單獨的開關(guān)柜或控制柜中,通過電纜與一次設(shè)備連接。
存在問題:
占地面積大:由于一次設(shè)備和二次設(shè)備分開安裝,需要多個柜體來分別容納,導(dǎo)致整個配電系統(tǒng)在變電站或開閉所中的占地面積較大,增加了土地成本和建設(shè)成本。
接線復(fù)雜:一次設(shè)備和二次設(shè)備之間大量的電纜連接,不僅增加了布線的復(fù)雜性,而且容易出現(xiàn)接線錯誤、接觸不良等問題,降低了系統(tǒng)的可靠性,同時也給后期的維護和檢修帶來困難。
信息交互困難:傳統(tǒng)的連接方式使得一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的信息交互存在延遲和不準確性。例如,當一次設(shè)備發(fā)生故障時,二次設(shè)備可能無法及時準確地獲取故障信息,從而影響保護動作的及時性和準確性。
2. 智能電網(wǎng)發(fā)展需求
智能電網(wǎng)對配電設(shè)備的要求:隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進,電力系統(tǒng)對配電設(shè)備提出了更高的要求。智能電網(wǎng)需要實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的實時監(jiān)測、精確控制、故障快速定位與隔離以及自動化運維等功能。這就要求環(huán)網(wǎng)柜不僅要具備基本的電能分配和簡單保護功能,還需要能夠集成更多的智能化功能,如數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、遠方控制、智能保護等。
傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜難以滿足需求:傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜由于其一次和二次設(shè)備分離的結(jié)構(gòu),無法有效滿足智能電網(wǎng)對設(shè)備的一體化、智能化和小型化的要求。因此,需要一種新型的環(huán)網(wǎng)柜來解決這些問題,一二次融合環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)運而生。
3. 一二次融合技術(shù)的發(fā)展
一二次融合的概念:一二次融合是將環(huán)網(wǎng)柜的一次設(shè)備和二次設(shè)備有機地結(jié)合在一起,通過優(yōu)化設(shè)計、合理布局和先進的通信技術(shù),實現(xiàn)一次設(shè)備和二次設(shè)備在功能、結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)等方面的深度融合。在一二次融合環(huán)網(wǎng)柜中,二次設(shè)備不再是獨立于一次設(shè)備之外,而是與一次設(shè)備緊密集成,形成一個整體。
技術(shù)實現(xiàn)方式:
結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計:在柜體設(shè)計上,將二次設(shè)備的安裝空間與一次設(shè)備合理布局在同一個柜體中,減少了設(shè)備的整體占地面積。例如,將保護測控裝置、計量裝置等直接安裝在一次設(shè)備附近的專用隔間或插件式模塊中,使整個環(huán)網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
功能集成與優(yōu)化:通過對一次設(shè)備和二次設(shè)備的功能進行重新梳理和整合,實現(xiàn)了功能的優(yōu)化。例如,將一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測功能與二次設(shè)備的保護功能相結(jié)合,當一次設(shè)備出現(xiàn)異常狀態(tài)時,二次設(shè)備能夠立即根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析判斷,并采取相應(yīng)的保護措施,提高了保護的及時性和準確性。
通信與數(shù)據(jù)交互融合:采用先進的通信技術(shù),如高速光纖通信、工業(yè)以太網(wǎng)等,實現(xiàn)一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的實時、高效的數(shù)據(jù)交互。一次設(shè)備的運行參數(shù)(如電流、電壓、溫度等)可以直接傳輸給二次設(shè)備,二次設(shè)備的控制指令也能夠快速準確地傳遞給一次設(shè)備,從而實現(xiàn)了整個環(huán)網(wǎng)柜的智能化運行。
4. 一二次融合環(huán)網(wǎng)柜的出現(xiàn)與叫法確定
新設(shè)備的誕生:基于上述的技術(shù)發(fā)展和需求背景,將一二次融合技術(shù)應(yīng)用于環(huán)網(wǎng)柜設(shè)計和制造,便產(chǎn)生了一二次融合環(huán)網(wǎng)柜。這種新型環(huán)網(wǎng)柜將一次設(shè)備的強電部分和二次設(shè)備的弱電部分緊密結(jié)合,克服了傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的諸多缺點,滿足了智能電網(wǎng)建設(shè)的需求。
名稱確定:由于這種環(huán)網(wǎng)柜的核心特點是實現(xiàn)了一次設(shè)備和二次設(shè)備的融合,所以被稱為 “一二次融合環(huán)網(wǎng)柜”,這個名稱準確地反映了該設(shè)備的技術(shù)內(nèi)涵和主要特征,便于在電力行業(yè)中進行交流和推廣。