想得更多一点——西门子NXAirS智能中压空气绝缘开关设备助力客户优化长期投资回报

以空气作为绝缘介质已有200年的研究历史,人们早已能够很好地预测其特性,进而保证了空气绝缘开关设备可预见的可靠性。

根据全社会高质量、可持续的经济发展需求,西门子引领时代步伐、不断创新,在“想得更多一点”的产品理念下,推出了NXAirS智能中压空气绝缘开关设备(以下简称“NXAirS”)。

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西门子NXAirS智能中压空气绝缘开关设备家族

NXAirS拥有西门子自有技术——快速熄弧装置SIQuench(以下简称“SIQuench”),该装置可以在发生短路故障时5毫秒内快速实现接地,并且拥有“5条命”——可容忍故障短路电流动作5次。这“两个5”体现出了它的非凡性能,以及其在空气绝缘开关设备中一骑绝尘的地位。同时,NXAirS更加智能的设计配合软硬件结合的整体解决方案可以更透明、更高效地管理开关设备资产。“双管”齐下,为客户长期持续优化投资回报率。

“超越标准的悉心防护” 让NXAirS迎来高光时刻

10月国家统计局发布前三季度中国经济数据,前三季度国内生产总值同比增长0.7%,增速由负转正。主要经济指标增速由负转正,表明中国经济复苏态势进一步明朗。用电量是观察经济走势的重要窗口,11月13日国家能源局发布10月份全社会用电量的相关数据,全社会用电量6172亿千瓦时同比增长6.6%。用电量稳步增长,折射出市场活力和动力增强、国民经济持续回暖的良好态势。在各行各业积极投入生产、恢复经济的背景下,用电稳定、安全可靠愈发显得重要。

数据中心而言,宕机无疑是最难承受的事件。据相关统计显示,早在2017年,美国数据中心停机每分钟就会造成平均8000美元的损失。而在医院、地铁、机场等涉及到公共安全的行业,更难容忍电力中断的损失。一旦发生意外故障造成配电设施损坏电力中断,更换设备需要3至14天不等。更严峻的是引发人身伤害的风险,以及维护和运营成本的显著上升。

面对这些行业痛点与市场需求,西门子NXAirS智能中压空气绝缘开关设备,可选SIQuench快速熄弧装置,无疑为客户提供了新的选择。

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配备SIQuench快速熄弧装置的NXAirS 12 kV

中压空气绝缘开关设备

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 SIQuench快速熄弧装置

中压开关设备的作用是完成电能分配并提供线路保护。在复杂的运行条件下,即使是最安全的电气设备也有可能面临意外因素带来的风险,而SIQuench可最大限度地避免电弧故障的破坏影响,为关键使用场所提供安全、可靠、稳定的电力供应。

试验数据表明,通常中压开关设备发生短路故障超过10毫秒,就会对电气设备造成不可逆转的损害。现有的大多数弧光保护继电器通过有限监测和一定的跳闸时间,仍然处于50至100毫秒的故障持续时间范围内,无法避免压力峰值、声爆和碎片飞出等效应。

SIQuench在NXAirS智能中压开关设备中的应用,是通过创建一个三相低阻并联路径,引导故障电流的流动,从而瞬间消除电弧故障。该装置提供的5毫秒的动作时间,远短于对开关设备造成损害的压力峰值时间,从而将意外故障出现后的系统修复及重新投入运行时间从几天或几周缩短到几小时或几分钟。此外,因为该装置具有故障短路电流可总计动作5次的超强能力,相当于为开关设备买了“5份保险”,极大减少了开关设备的再投资费用。

拥有“秘籍”的SIQuench可实现20年免维护,以不会爆炸的介质为开关操作储能。采用最先进的电弧淬灭功能,将中压开关设备带入了更高的防护水平。

以智能化便捷用户资产管理

在全社会进一步追求高质量经济发展、高效率投资回报的大趋势之下,设备管理维护效率和成本也越来越受到重视,成为电能管理运营成本中的重要部分。以“初期设备硬件成本+长期运营维护成本”作为整体核算投资回报的理念也被逐步广泛应用。

以数据中心为例,在日常运营成本中,电能和制冷所造成的成本占比高达40%。而权威机构调查显示,高效能源管理数据中心比同级别的传统数据中心节能高达81%。

那么如何才能建立高效的能源管理?

如何才能软硬件结合,更敏捷地感知状态变化、降低运维成本呢?

NXAirS中压空气绝缘开关设备以模块化配置智能传感器和物联网设备的方式,将NXAirS升级为智能开关设备。通过可选的西门子软硬件,可为用户按需定制智能配电的应用。

NXAirS智能中压空气绝缘开关设备基于实时温度监测和大数据处理,提前预判可能的意外故障并将用户损失降低到最低。视频监视系统通过对核心开关元件在开关设备中动作过程的图像化显示,为用户提供除常规监控手段以外的另一种监控方式。电动操作功能作为无人值守配电站的基本功能,配合一键顺控功能,可轻松实现开关设备的远程操作。

这款智能开关设备还能够和西门子智慧能源平台软件SSEP(以下简称“SSEP”)配套,发挥出1+1>2的价值。其在系统中预置了西门子开关设备的运维保养信息,通过数字化技术的赋能,如FEMA产品失效模式和分析,断路器的老化分析等,对设备群进行科学评估。

SSEP按照缺陷处理、计划检修、预防性维修、预测性维修几种可能模式来指导管理工作,为运维团队提供优化的依据同时也方便其做出正确的决策。通过采集和分析用能数据,还可实现对供配电设备的能效实时监测和分析,方便管理人员高屋建瓴地了解企业能效情况,提升能源利用效率。从而使整个用电区域供能更加可靠,信息更加透明,管理更加规范。

用更人性化的设计守护客户安全

西门子NXAirS智能中压空气绝缘开关设备以“想得更多一点”为理念,不仅体现在SIQuench装置和智能方案在开关设备中的应用,还体现在其它多个方面。

据西门子专家介绍,就开关设备结构而言,NXAirS空气绝缘开关设备采用模块化设计,易于现场安装,提高了工作效率。开关设备顶部加装压力吸收装置的设计保证意外发生燃弧故障时,可将大部分的固体颗粒和灼热的空气阻隔在释压通道内,从而降低对环境和操作人员的影响及伤害。

此外,作为开关设备的核心元件,西门子断路器采用梅花触头,受力均匀,可以和静触头更好地配合,保证了更低的接触电阻;在失电状态下,断路器可手动操作;采用西门子真空灭弧室等都为开关设备的安全运行提供了有力保障。断路器1万次操作周期内免维护和3万次机电寿命的特性,能够保证开关设备连续运行,减少了由此带来的高昂停机费用,使NXAirS空气绝缘开关设备的投资获得了更高的性价比。

以电子厂房等新兴行业为例,这些行业的投资模式是要求配电系统易于扩展,以便更容易地应对因规模扩大而要求的供电总容量的提高。技术上则要求更好的电磁兼容能力,从而更好地保证设备内部开关元件的稳定性。开关设备的电磁兼容能力,既需要考虑开关设备运行时不因电磁干扰而受损或产生不可接受的降级,也需要考虑开关设备运行时不会给环境带来不可接受的电磁干扰。

NXAirS通过优化柜体结构及方案配置,可以有针对性地根据客户行业的特殊要求提供合适的解决方案。在产品开发,生产及安装的各个阶段西门子都进行了流程控制。通过对不同行业共性的位置类别进行系统场强仿真分析,确定设备内部结构设计,并对设备内部各类套管及铜排进行合理的选用及科学的加工,对柜内二次导线的排列及金属槽盒布置进行重点关注,从而优化开关设备内部场强分布。另一方面,西门子还通过选择经电磁兼容型式试验验证的电磁兼容性优异的各类开关元件,实现开关设备适应这些行业需要的优异电磁兼容性的目的。

百年光阴让西门子品牌沉淀出了“不以短期利益而牺牲未来”的文化底蕴。西门子以创新为基因、以客户为中心,通过持续而深入的行业挖掘,积累形成了大量高效的解决方案和相关产品,不断地丰富自己的内涵,这些努力使得如今的西门子保有蓬勃生机。

“想得更多一点”,作为西门子空气绝缘开关设备的产品开发理念,将公司理念与产品理念进行了融会贯通,也将指导西门子持之以恒地为用户提供最值得信赖的产品。

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