近年随着工业经济的快速发展,用电需求量也迅速攀升,高峰用电时期拉闸限电成为最普遍的方式,但是会影响工业企业的正常生产和运行。另一方面,由于电能是不可以储存的,如果只为缓解用电高峰问题而兴建新的电厂对于社会综合成本无疑是巨大的浪费。通过实施电力需求侧管理,采取各种节能措施形成规模化的节电能力,即构建“能效电厂”成为节能减排中的有效环节。
对于电力需求侧管理,低压断路器产品是当之无愧的主角,但长期以来,由于认知及技术原因,低压断路器并没有发挥出应有的节能作用。“因为要获得电气装置的最大效能以达到节能减排的目标,系统需对其供电和能量进行有效地智能管理,而当前的断路器产品还主要停留在提高安全性及保护电路等基本诉求上。”ABB中国低压产品业务部断路器和开关类产品市场营销经理王焕表示。但是随着全球第一款集成电能管理功能的低压空气断路器Emax 2的问世,断路器第一次真正融入到节能管理的进程中,并势必引领节能市场新的技术变革。
ABB中国低压产品业务部断路器和开关类产品市场营销经理 王焕
从保护装置变身节能高手
从诞生以来,断路器产品跟随市场的需求变化不断演进出新的技术特色。仅以中国市场为例,断路器就经历了上世纪80年代以模仿国外产品为主的第一代断路器,具备一定分断能力,主要在发生短路故障时起到保护作用,以DW45为代表;国外品牌全面进入中国市场,以小型化、结构紧凑、连接方便、诊断精确、高分断能力为特色的第二代断路器;以及当前普遍应用的第三代到3.5代产品,其功能除了对自身节点进行良好的保护和控制,也可掌握整个负载回路的故障情况,做到选择性保护或后备保护、负载控制、测量及通讯,典型代表即为ABB Emax系列。
定位为下一代空气断路器的引领者,Emax 2除了自身精确保护与精确设定,其配装集成电能管理功能的智能型脱扣器,对整个电网做到全面的有效监控及智能化的能效管理,测量和评估能耗,继而通过管理用电负荷维持或者降低由用户设定的峰值功率。负载管理有助于避免因峰谷用电供不应求引发的断电,从而保证供电连续性。
王焕表示,“现在不少厂商也提出对智能电网进行能效管理,但实际他们只是通过一些简单的测量与通讯功能进行监控与监测,即使看到故障的发展,也不能采取及时且行之有效的举措去解决或避免故障的发生,更谈不上故障预防,所以并不是真正意义上的管理。”Emax2在客户设定的最大功率限值前提下,通过ABB专利技术的逻辑算法,配合控制器对能耗实时监测,在保证整体系统运行正常的同时,基于客户对负载优先级别的排序,控制下游主次支路分合,即智能地对非重要负荷断开和适时的再接入,确保整体系统功能和工作效率。
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为了让记者更清晰地了解Emax 2电能管理的优势,王焕做了这样一个比喻:当前的能效管理主要基于通讯总线,它就像神经控制,大脑发出指令传递到神经末梢,并由反射弧来执行指令,而Emax 2独有的电能管理功能采用高端技术,除了进行神经控制还可以采取血液控制,通过血液循环了解每一处的工作机理。这样在无需增加额外监控系统的情况下,电气工程师只要通过普通电气连接即可实现系统的自我监控,既为客户节约了用电量,又降低了管理成本。
产品节能说明图
引领下一代空气断路器发展
除了体现先进的电气电子技术,Emax 2也具有突出的精确测量、计算和诊断能力,Emax2精度能达到1级,高于市面上一般仪表精度1.5级的标准,完全达到计费的要求。当前很多应用工况对于电网相当敏感,系统必须对电网中的暂态失压或失稳做定期监测,Emax 2自身可以做到10毫秒之内的暂态失压,精度达到专业级水平,能在工业厂房、商用楼宇、数据中心、船舶制造或通讯网络等需要大量电能保护和控制的低压工作场所广泛应用。
而这样一款遥遥领先于市场理念的产品在价格上却依然保持亲民的风范。王焕告诉记者,Emax 2除延续ABB产品一贯的安全可靠,也保持上一代Emax产品的定价策略,从而让客户可以用相同的投资获得更高品质,更优性价比的选择,大幅提升用户体验。“当前市场对于断路器的需求主要还停留在第三代产品选择性保护和后备保护的层面,但是对第四代产品功能的需求却日益增多。ABB希望通过不断的技术创新和对服务的承诺赢得市场,并将客户技术诉求提升至新的高度。”
除了投资成本,用Emax 2 替代现有断路器的工艺十分简单。Emax 2采用一键式设置,参数都可以通过无线在Pad上完成,工程人员学习起来并不会感到枯燥。若系统进行后期升级改造,客户可通过即插即连方式,实现包括Modbus、Profibus、DeviceNet三大主流协议的通讯,也可以使用IEC61850 通讯模式实现与中压系统的配合,创建智能电网的强大功能。王焕笑称 “对于客户来说,选用Emax 2最大的投入可能就是要学会接受一款更好的产品。” 如今推出的Emax2可以覆盖市场绝大多数的通用需求,针对中国市场发布的Emax 2也采用中文界面,同时一些功能的诊定和电流的设置也与中国规范相结合,因为ABB“In Country For Country”的理念使其产品研发都能以本地需求为导向,做到市场需求和技术领先的紧密结合。未来ABB更会针对低温、高海拔、操作频次大、直流高压等特殊场合进行定制产品的开发,满足客户的特性化应用需求,最终实现Emax 2对现有Emax的替代。当然作为全生命周期管理的倡导者,ABB对于即将退市产品依然会保持产品的认证,充足的备品备件以及长期的服务能力,客户无论继续使用原有产品或对新产品做出尝试,都没有任何后顾之忧。
而最后,无论出于用户立场还是业界观察者的角度,我们都希望Emax 2能改变用电需求侧粗放型管理模式,从细节入手发挥每一度电的应用潜能,挖掘出电力系统的最大节能价值。