環(huán)網(wǎng)柜及負荷開關的市場分析
1、負荷開關的市場需求
歐美各國城市電網(wǎng)負荷密度大，電纜發(fā)展快，中壓電網(wǎng)大都以環(huán)網(wǎng)接線，開環(huán)運行，負荷開關使用較多（其在國外已推行了半個世紀），發(fā)展快，現(xiàn)已開發(fā)了產氣式、壓氣式、真空、SF6等小型化環(huán)網(wǎng)開關柜。而我國在“九五”期間，環(huán)網(wǎng)柜才開始有了長足的發(fā)展。為了提高城市供電可靠率，而采用環(huán)網(wǎng)供電方式的地方也越來越多，使負荷開關和環(huán)網(wǎng)開關單元的使用大量增加。據(jù)專家指出，“十五”后三年，隨著電力工業(yè)加速發(fā)展及國民經濟迅速發(fā)展，中壓開關柜將有較大增長，預計“十五”末期可達到21萬面，如果按斷路器柜與負荷開關柜、接觸器柜比例約為2:1來測算，則斷路器柜為14萬面，負荷開關與接觸器柜為7萬面，中壓主要開關元件可達25萬臺。但是我國中壓開關及開關柜的產品與國外產品的差距是參數(shù)還不夠高。國外開關產品的質量，特別是真空滅弧室的質量穩(wěn)定，開關產品工藝細致，外形美觀（如VD4型開關）。我國高壓開關行業(yè)“九五”規(guī)劃也指出：相比斷路器而言，負荷開關結構簡單，制造容易、造價低、運行維護方便，我國開發(fā)負荷開關勢在必行很有必要。
現(xiàn)使用的開關產品種類不少，但從起主要保護控制功能及配用高壓開關柜情況來看，主元件有斷路器、負荷開關及接觸器。目前國外負荷開關與接觸器在中壓電網(wǎng)中使用數(shù)量顯著高于斷路器，而我國則相反。近幾年我國的裝備政策也正逐步調整，在12kV配電網(wǎng)中，負荷開關與接觸器使用比例也將日趨上升。40.5kV級主開關元件目前雖仍以斷路器為主，但隨著今后的技術研發(fā)和提升，如能設計和生產智能化、小型化、高可靠性、操作簡單、少維護方向發(fā)展的負荷開關，則將憑借其自身的優(yōu)勢取代斷路器，獲得一個較大的市場量。“十五”期間，40.5kV主開關元件總數(shù)約16500臺，預計將以2.1%的年增長率上升，由此看來40.5kV電壓等級的負荷開關市場需求量較大，有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br /> 2、國內外環(huán)網(wǎng)柜的技術發(fā)展
近幾年來，國外環(huán)網(wǎng)柜技術發(fā)展很快，性能逐步提高。主要體現(xiàn)在技術參數(shù)和壽命的逐步提高，體積減小，故障率低。如：西門子、ABB、美國通用電氣( GE)、西屋公司等國外廠家的產品，最大容量指標為：
12kV柜：額定電流5000A，額定短路開斷電流63kA。
40.5kV柜：額定電流2500A，額定短路開斷電流40kA。
采用良好的絕緣材料防潮、防塵、減少運行故障；高可靠性，特別是以真空開關柜尤為突出；較多產品的機械壽命達到3萬次，個別達到6萬次，10年以上不需潤滑，免維護。
我國自20世紀80年代以來，隨著引進消化國外產品，技術水平迅速提高，品種也迅速增加到幾十種。在12kV電壓等級上，空氣環(huán)網(wǎng)柜占據(jù)一定市場，其特點是生產加工方便，維修簡單，成本和價格低。40.5kV級環(huán)網(wǎng)柜的使用起步較晚，開始基本依賴進口（價格很高）。近幾年來國內生產廠家引進元件組裝和采用聯(lián)合開發(fā)的方法，相繼推出了國產化的環(huán)網(wǎng)柜，其產品技術水平、技術經濟指標及其適用性與國外先進水平相比，還存在較大差距。目前40.5kV級的環(huán)網(wǎng)柜產品還遠不能滿足當今電網(wǎng)改造的需要，它的可靠性以及生產工藝水平有待于提高。真空和SF6環(huán)網(wǎng)柜由于性能指標高，具有技術經濟的優(yōu)勢，是40.5kV級環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展的趨勢。
特別是電網(wǎng)中變電所負荷急劇增加和小型發(fā)電機組并網(wǎng)運行，導致大額定電流、大短路開斷電流以及頻繁操作、低過電壓等專用型的技術需求，環(huán)網(wǎng)柜元件質量的提高尤為重要，因而今后40.5kV級環(huán)網(wǎng)柜的開發(fā)應達到的總目標應是：發(fā)展高可靠、免維修、智能化、小型化、操作方便、外觀精美、供貨周期短、成本低的產品。
環(huán)網(wǎng)柜及其負荷開關的特點分析
1、高壓環(huán)網(wǎng)柜的型式及特點
環(huán)網(wǎng)柜是一組高壓開關設備裝在鋼板金屬柜體內或做成拼裝間隔式環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設備，其核心部分采用負荷開關和熔斷器，具有結構簡單、體積小、價格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點。它被廣泛使用于城市住宅小區(qū)、高層建筑、大型公共建筑、工廠企業(yè)等負荷中心的配電站以及箱式變電站中。
環(huán)網(wǎng)柜一般分為空氣絕緣和SF6絕緣兩種，用于分合負荷電流，開斷短路電流及變壓器空載電流，一定距離架空線路、電纜線路的充電電流，起控制和保護作用，是環(huán)網(wǎng)供電和終端供電的重要開關設備。柜體中，配空氣絕緣的負荷開關主要有產氣式、壓氣式和真空式，配SF6絕緣的負荷開關為SF6式，由于SF6氣體封閉在殼體內，它形成的隔斷斷口不可見。環(huán)網(wǎng)柜中的負荷開關，一般要求三工位，即切斷負荷、隔離電路、可靠接地。產氣式、壓氣式和SF6式負荷開關易實現(xiàn)三工位，而真空滅弧室只能開斷，不能隔離，所以一般真空負荷環(huán)網(wǎng)開關柜在負荷開關前再加上一個隔離開關，以形成隔離斷口。
2、負荷開關的技術性能對比
(1 )12kV負荷開關戶內12kV負荷開關有以下四種：產氣式、壓氣式、真空式和SF6式。現(xiàn)在應用最廣泛的是SF6負荷開關，采用SF6負荷開關制成的環(huán)網(wǎng)供電單元因體積小，開斷性能好受到了許多大城市如北京、深圳、廣州等電力用戶的青睞，但此類開關價格昂貴，在一般大城市和中等城市市場有限。產氣式開關的環(huán)網(wǎng)供電單元只能用于開斷容量小，不頻繁操作的場合，此外，其體積大，使用受到限制。真空負荷開關環(huán)網(wǎng)供電單元在國內應用也較普遍，其價格較SF6負荷開關環(huán)網(wǎng)供電單元低近30%，開斷能力優(yōu)良，但是體積較大。
(2) 40.5kV負荷開關目前40.5kV負荷開關主要有SF6和真空兩種多為戶外使用。由于產氣式或壓氣式負荷開關的開斷能力不足，當主變壓器發(fā)生重瓦斯故障和當熔斷器單相熔斷時，負荷開關因沒有足夠的開斷轉移電流的能力而無法跳閘，不能實現(xiàn)缺相保護，這對于無人值班變電所是不允許的。如變壓器運行中出現(xiàn)過負荷電流，此電流大于負荷開關的額定開斷電流而小于熔斷器的熔斷電流時，就有可能存在保護“死區(qū)”，這種情況已有許多省份的運行人員提出來，所以目前的40.5kV級首選SF6和真空負荷開關。它們最突出的特點是開斷性能好，能滿足轉移電流的要求和使用壽命長，且都屬于免維護檢修或少維護檢修類型的開關。
在我國農網(wǎng)建設和改造中更適合農村地域環(huán)境的負荷開關應數(shù)真空負荷開關。它適用于戶外架空配電網(wǎng)和戶外變電站，適用于城網(wǎng)和架空線路和終端供電設備。真空負荷開關的特點是重量輕、體積小，在開斷電流過程中無強烈的聲光現(xiàn)象，對真空滅弧室的觸頭采用了銅鎢或銅碲硒鐵的合金材料，大大降低了截流值和強化了抗熔焊能力，無火災爆炸危險，不需檢修；其機械壽命和電壽命大大超過了一般的負荷開關，可達到2000次以上的操作次數(shù)；在分閘狀態(tài)有明顯的可見斷口，隔離刀與三相真空滅弧室聯(lián)動，通過動作時序配合，真空滅弧，而隔離刀在分斷和關合過程中不起弧；全敞開式；不需密封、不充油、不充氣；可手動、電動操作。它可以分合負荷電流，亦可開斷變壓器空載電流，一定距離的架空線路、電纜線路和電容器組的電容電流。具有分段、隔離、連接、切換等功能．結構如圖所示，其參數(shù)如表所示。
戶內負荷開關采用SF6壓氣式滅弧方式，具有優(yōu)良的開斷性能和關合短路電流的能力。分斷空載變壓器不產生截流過電壓；分斷電容器組不產生重燃過電壓。其配有手動彈簧操動機構，能適用于頻繁操作，動作可靠。具有體積小，重量輕，免維護等特點。可用于電壓等級40.5kV配電網(wǎng)絡作為分合負荷電流，閉環(huán)電流；也可分斷供電變壓器的空載勵磁電流和電容器組的電容電流；還能分斷空載電纜的充電電流。SF6具有很高的絕緣性能和對電場的較低敏感性，因此，與空氣絕緣柜相比，SF6環(huán)網(wǎng)柜有最小的尺寸。這一優(yōu)勢對40.5kV級產品特別顯著。
富通新能源可以根據(jù)用戶的需求訂做各種類型的高低壓配電柜開關柜。
