智能化低壓配電系統(tǒng)的典型應(yīng)用分析

1、<p>　　智能化低壓配電系統(tǒng)的典型應(yīng)用分析</p><p>　　摘要：電氣設(shè)備在社會(huì)迅速發(fā)展、經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮的大背景下，也在不斷進(jìn)步和改進(jìn)，而人們對(duì)電氣設(shè)備控制的自動(dòng)化和智能化的要求也在不斷提高。傳統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)的控電方式主要是由低壓開關(guān)控制柜對(duì)配電進(jìn)行控制、保護(hù)和監(jiān)視，大部分都需要人工直接進(jìn)行操作；而智能化的低壓配電系統(tǒng)則是借助計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能管理，另外再將強(qiáng)電控制、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等與計(jì)算

2、機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使得低壓配電系統(tǒng)更加智能化。本文首先對(duì)智能化低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后對(duì)于三種它的典型應(yīng)用進(jìn)行了分析。 </p><p>　　關(guān)鍵字：智能化低壓配電系統(tǒng) 典型應(yīng)用 </p><p>　　一、智能化低壓配電系統(tǒng)簡(jiǎn)介 </p><p>　　1、智能化低壓配電系統(tǒng)的主要特點(diǎn) </p><p>　　智能低壓配電系統(tǒng)主要是由低壓配

3、電開關(guān)、具有通信功能的智能測(cè)控保護(hù)裝置組成，通過將數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，就使得配電站開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化管理。智能化低壓配電系統(tǒng)使得供電更加可靠，有利于管理，同時(shí)也減少了電力成本和檢修成本。與傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，智能化低壓配電系統(tǒng)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)[1]： </p><p>　?。?）數(shù)字化。這是智能化低壓配電系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。得益于高速微處理器芯片和高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的

4、使用，被測(cè)參量都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化處理。這樣使得精度大大提高，并且更加穩(wěn)定、可靠。（2）多功能化。智能化低壓配電系統(tǒng)具有測(cè)量、控制、保護(hù)等多種功能，系統(tǒng)更加集成、緊湊，從而使得安裝和調(diào)試更加方便。（3）網(wǎng)絡(luò)化。職能測(cè)控保護(hù)裝置的數(shù)字通信接口通過網(wǎng)絡(luò)可以和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，這樣就可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、通信、遠(yuǎn)控、記錄等操作，另外若出現(xiàn)故障還可以報(bào)警，或者直接對(duì)故障進(jìn)行處理等[2]。 </p><p>

5、;　　2、智能化低壓配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) </p><p>　　典型的智能化低壓配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以按照三個(gè)層次進(jìn)行劃分：監(jiān)控管理層、前置通信層、現(xiàn)場(chǎng)間隔層[3]。 </p><p>　　監(jiān)控管理層主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理、事件記錄與報(bào)警、故障分析、生成報(bào)表等，通過遠(yuǎn)程操作，然后利用局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)一級(jí)一級(jí)向上傳送。前置通信層是通過網(wǎng)絡(luò)通信控制器來(lái)對(duì)變電站內(nèi)的智能監(jiān)控或保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)井下采集、匯

6、總，然后傳送到監(jiān)控中心，同時(shí)也能將監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)?，F(xiàn)場(chǎng)間隔層是利用智能監(jiān)控或保護(hù)裝置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電參量進(jìn)行測(cè)量，也對(duì)設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，除此之外，也能對(duì)具有電動(dòng)分合機(jī)構(gòu)的開關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制管理。 </p><p>　　二、智能化低壓配電系統(tǒng)的典型應(yīng)用 </p><p>　　1、在某廣場(chǎng)的典型應(yīng)用 </p><p>　　某廣場(chǎng)的職能化低壓配電系統(tǒng)的特殊要求是

7、：配電柜采用全封閉結(jié)構(gòu)，元件要具有高集成度；要實(shí)現(xiàn)電壓配電網(wǎng)絡(luò)的遙測(cè)、遙信以及遙調(diào)；通信系統(tǒng)要安全可靠，通信數(shù)據(jù)的傳送要達(dá)到快速、準(zhǔn)確，并且要預(yù)留出無(wú)線通信接口，為將來(lái)的無(wú)線通信的實(shí)現(xiàn)做準(zhǔn)備。另外，根據(jù)該廣場(chǎng)的環(huán)境，其所有的照明控制的用電和其他臨時(shí)用電要求供電安全可靠，要對(duì)所有的低壓配電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。 </p><p>　　根據(jù)以上要求，可以使用集成測(cè)量和通信功能的NSXMCCB和UC100通信元件，具有很高的集

8、成度，開關(guān)柜內(nèi)元件數(shù)少了很多。另外，使用NSX構(gòu)成的ATS電源切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)供電十分安全可靠，可以保證配電箱內(nèi)負(fù)載的用電。并且該電源切換系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)主回路測(cè)電源失電的情況，有備用電源側(cè)可以頂替，因此保證了持續(xù)用電。在智能配電箱內(nèi)的所有NSX MCCB使用的是Micrologic5系列的脫扣單元，NSX能夠提供全參數(shù)的電力測(cè)量，并且還能對(duì)故障進(jìn)行排查，對(duì)于配電箱中的各負(fù)荷點(diǎn)的歷史運(yùn)行情況都有詳細(xì)記錄，為維護(hù)和修理的工作人員大大減少了工作

9、量。UC100可以實(shí)現(xiàn)智能配電箱的數(shù)據(jù)傳輸，并能根據(jù)供電局的需求來(lái)定制通信功能。對(duì)于一些有用的檢測(cè)數(shù)據(jù)如電流、電壓、功率等，和斷路器的狀態(tài)都可以即時(shí)進(jìn)行采集，并可以將電量信息以及故障信息進(jìn)行上傳，其中故障信息會(huì)自動(dòng)優(yōu)先被上傳。 </p><p>　　2、在循環(huán)水泵站的典型應(yīng)用 </p><p>　　該循環(huán)水泵站的智能化低壓配電系統(tǒng)主要由進(jìn)線柜、無(wú)功補(bǔ)償柜、MCC（電動(dòng)機(jī)控制中心）控制柜、一

10、般配電線柜和聯(lián)絡(luò)柜組成。其中各組成部分的具體配置方案如下所述： </p><p>　?。?）首先配置進(jìn)線柜和聯(lián)絡(luò)柜，選用的是PD194Z-2SY型的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，該表可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率和四象限電能進(jìn)行高精度的測(cè)量并顯示，還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能。除此之外，能對(duì)本地或遠(yuǎn)程的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并能對(duì)輸出進(jìn)行操控。（2）對(duì)于配線柜，選用PD194Z-9S9型的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，該表可

11、以測(cè)量電量為三相電流和有功電能，還自帶2路開關(guān)量輸入和輸出。（3）對(duì)于無(wú)功功率補(bǔ)償柜，選用的是WGK-31-001型的微機(jī)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置，能夠?qū)τ脩舻呢?fù)載進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)能實(shí)時(shí)地自動(dòng)或手動(dòng)投切補(bǔ)償電容，從而使功率因數(shù)符合供電要求；此外，還有過流保護(hù)、過壓保護(hù)和零序電流保護(hù)等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)遙測(cè)、遙控，并能對(duì)單元運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。（4）對(duì)于MCC控制柜，選用WDH-31-100型微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)發(fā)生的過載、過壓、欠壓

12、、短路、堵轉(zhuǎn)和缺相等情況進(jìn)行保護(hù)，并能對(duì)電網(wǎng)的三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率等進(jìn)行高精度地測(cè)量和顯示，能夠?qū)Φ蛪喝喈惒诫妱?dòng)機(jī)起到保護(hù)作用。（5）對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信控制器及監(jiān)測(cè)中心，選用2000R+型網(wǎng)絡(luò)通信控制器和PDM200</p><p>　　3、在地鐵中的典型應(yīng)用 </p><p>　　智能低壓配電在地鐵中的應(yīng)用可以分兩部分來(lái)介紹，分別是降壓變電所低壓部分的智能系統(tǒng)應(yīng)用，和環(huán)控電

13、控低壓部分的智能系統(tǒng)應(yīng)用[4]。每一種應(yīng)用情況又分別對(duì)應(yīng)著兩種不同的模式。 </p><p>　　首先，降壓變電所低壓部分的智能系統(tǒng)應(yīng)用，模式一主要運(yùn)用了斷路器、智能數(shù)字化儀表和PLC，能夠?qū)M(jìn)線斷路器、母聯(lián)斷路器和三級(jí)負(fù)荷總開關(guān)實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控和遙信操作，并且對(duì)變電所備用電源進(jìn)行監(jiān)控。模式二是在模式一的基礎(chǔ)上增加了某些功能，比如能夠遙測(cè)、遙信所有的饋出回路。模式二下的智能化低壓配電系統(tǒng)的四部分組成分別為太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、

14、智能開關(guān)、PLC控制器和智能化數(shù)字儀表，其中PLC可以對(duì)變電所進(jìn)行智能監(jiān)控。 </p><p>　　對(duì)于環(huán)控電控低壓部分的智能系統(tǒng)應(yīng)用，模式一能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)回路起到很好的保護(hù)作用，可以保證軟起動(dòng)和變頻器的穩(wěn)定性，另外還通過將斷路器、交流接觸器以及熱繼電器進(jìn)行結(jié)合，并利用BAS系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其他饋出回路電機(jī)的保護(hù)和控制。模式二是在模式一的基礎(chǔ)上進(jìn)行了強(qiáng)化，比如對(duì)于饋出回路控制力更強(qiáng)，主要通過BAS系統(tǒng)和PLC的結(jié)合，實(shí)

15、現(xiàn)通信控制器的獨(dú)立，從而可以將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的調(diào)整。 </p><p><b>　　三、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　由于智能化低壓配電系統(tǒng)具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，因此如今其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，相關(guān)技術(shù)也越來(lái)越成熟，逐步向小型化和多功能化的方向發(fā)展。智能化低壓配電系統(tǒng)對(duì)于工業(yè)的迅速發(fā)展和企業(yè)的現(xiàn)代化管理都有很大的幫助，因此相信其在不久的將來(lái)會(huì)有更進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。