新型电力系统下开关设备的转型和发展（二）

1. 摘要：新型电力系统是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体，构建新型电力系统，要求电网从传统单向输电模式转变为双向互动模式，在实现高度智能化的同时，加强与其它能源系统的互联互通。电源侧进行有效“统筹协同”，消费侧推进“综合能源管理”，开关设备是新型电力系统中能量变换、电力传输和运行控制的直接载体。

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4. 2.2 开关设备自身的低碳      

开关设备本身也需要降低自身碳足迹，采用绿色可持续产品设计原则，从摇篮到坟墓的能源消耗和环境影响全过程低碳；

原材料生产加工、运行中的功率能耗、产品报废废弃物处置等产生的碳排放全生命周期碳足迹评价；

 

使用低碳环保材料、减少材料消耗，应用新技术新材料实现资源消耗最小化；

提高材料利用率，降低集肤效应、邻近效应、涡流等运行额外功率损耗；

提高原材料利用率、延长产品生命周期，优化老旧产品的改造，数字化提升，延长产品寿命；

智能化全生命寿命周期资产维护，保证安全可靠运行。

 

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1. 2.3 清洁低碳，消费侧的低碳应用输出      

2. a)       船舶岸电系统，当船舶在停靠港口期间，船舶用岸电代替传统柴油发电，以电代油，从源头实现“零排放”，中压船舶岸电一般通过变压 / 变频实现不同电压频率使用， 6kV/50Hz 、 6.6kV/60Hz 、 400V/50Hz 、 440V/60Hz 满足不同船只要求，船舶岸电需要限流柜控制送电过程中产生的励磁电流和瞬时冲击电流，减少对电网的冲击。输出并网电抗器可以有效减少并网过程中产生的冲击电流，起到缓冲作用。船舶岸电隔离柜采用输出隔离变压器实现岸上电源系统与船上电源系统之间的隔离。船舶岸电系统还具有电费计量以及自动化、智能化，一键操作的功能。

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4. b)      数据中心，中压直供 DC 供电系统，传统变压器到移相变压器，减少了低压交流配电，整机效率 >97% ，投资成本降低 20% 、节省占地面积 30% 以上，预制化工程量减少约 50% ，提高 MTBF >30% ；      

中压 UPS ，为数据中心和其他关键任务设施提供高达 24kV 的连续可靠供电，以保护服务器和机械负载，同时减少停机时间。最高水平 98% 的运行效率支持可持续发展，预计可在 15 年生命周期内减少 1,245 吨的潜在碳排放量。低拥有成本、高性能和和强大的应对主网事件的能力，同时结合了现代静态逆变器系统的灵活性和功能。形成的中压 UPS 系统，提供包括 UPS 需求响应，最大限度减少停机时间和停电等更多电网支持功能。它解决了关键的电力质量问题，通过保护电压暂降，暂升，尖峰和电源中断，防止数据处理错误，电路板故障和过热。

 

中压不间断电源，是一种用于电力系统中的不间断电源设备，输入电压 1kV 到 35kV 之间，输出电压 400V 到 690V 之间。双变换器或多变换器结构，实现电力转换和电力保护。配备多种电力保护装置，如过电压保护、过电流保护、短路保护等，以确保设备和系统的安全运行；

1. c)       充电站箱式变电站作为一种电能处理、转换、监测综合设备，在接入 10kV 的电能之后，设备将定量的稳定电源分配给充电桩使用，一台箱式变电站可以为四个充电桩提供电能，不同的设计标准，可以达到想对应的效果。

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高低压一体化群充电系统，高压开关柜、变压器、群充电机柜等，无需单独规划变电站，根据不同的地区要求和应用场景需求，选择变压器容量和充电机装机功率，如 600kW 、 720kW 、 960kW 、 1200kW 、 1440kW 、 1920kW 等。

储能一体舱，变压器额定功率 4000kVA ，高度集成 PCS 、锂电池、环网柜、 MV 变压器、本地控制器等核心设备，一体设计，整体交付。电压变比 0.4kV/10~35kV(Dy11) 。为客户提供含中压全套交钥匙储能系统。

1. 2.4 安全可控 - 坚强开关设备      

2. a)       新型电力系统需要能源转换，自动切换频繁，开关设备必须处理更多的电气操作，而且操作时必须成功。切换过程可能会造成在整个设施中出现故障、中断或电弧闪光等问题。巨大的电能不仅能够通过，而且还可以通过开关设备进行有效的路由和重新路由。给开关设备可靠性带来要求 ， 特别是在环境不理想的情况、环境下。      

3. b)       抽水蓄能电站用断路器，断路器的开断频率高， 3000 次 / 年；电寿命要求高，开关触头的烧蚀次数多，开关的电寿命要求高；低频启动，断路器具备低频开断能力；很好的耐烧蚀、长时间的动热、温升能力。智能化监控与状态监测技术要求高      

4. c)        储能系统，多条集电线路并联 15 年内需要保证中压开关设备的可靠度不低于 95% ， 15 年内需要保证中压开关设备的可靠度不低于 95% ，中压开关设备未发生故障的概率 R(t) 需要大于 99.4% ，开关设备的平均无故障时间大于 2500 年。

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