智能配電系統(tǒng)斷路器與智能電力儀表的配合淺析

摘 要：主要講述了關(guān)于智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，并且介紹了如何才能選擇正確的智能斷路器來配合智能電力儀表，舉例驗(yàn)證了在同類品牌中高檔智能低壓斷路器所具有的功能結(jié)論。

關(guān)鍵詞：智能配電系統(tǒng)；智能斷路器；智能電力儀表；配合

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，智能化配電系統(tǒng)由開關(guān)配以具有通信功能的智能化原件，經(jīng)數(shù)字通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)變電站開關(guān)設(shè)備運(yùn)行管理的自動(dòng)化、智能化。就相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員來說，需在充分系統(tǒng)功能的前提下設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理的配電方案，這就面臨著多樣的電器元件的選型與配合問題。

1 簡(jiǎn)要分析智能化配電系統(tǒng)

智能化配電系統(tǒng)是將行業(yè)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等匯集在一起的智能應(yīng)用集合。近年來，伴隨著信息技術(shù)的深化發(fā)展，其復(fù)雜度以及技術(shù)水平愈發(fā)增強(qiáng)，在工業(yè)領(lǐng)域，智能化配電的先進(jìn)概念得到合理滲透，逐步構(gòu)成具體的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及實(shí)時(shí)、快速需求的充分滿足。比如，對(duì)于一個(gè)10KV的配電系統(tǒng)來說，就要以ZN63A-12型高壓真空斷路器，此斷路器是我國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)，并且功能已經(jīng)與ABB公司生產(chǎn)的VD4-12型高壓斷路器相媲美。而且在市場(chǎng)上的性價(jià)比也具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它已經(jīng)成為了我國(guó)高壓斷路器中主流產(chǎn)品之一。可是，因?yàn)楦邏赫婵諗嗦菲髯陨硪灿兄秉c(diǎn)就是不具備通信功能，如果想要在智能化的供電和配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)遙信與遙控，就一定要配置網(wǎng)絡(luò)電力監(jiān)控裝置。比如集“三遙”功能于一身的智能電力儀表就可以實(shí)現(xiàn)下面的功能：

1.1 關(guān)于斷路器開關(guān)的合閘狀況、分閘狀況、儲(chǔ)備狀況、以及工作位置的只是、試驗(yàn)位置指示等的“遙信”

1.2 關(guān)于斷路器開關(guān)的合閘、分閘。儲(chǔ)能等進(jìn)行遙控。

1.3 關(guān)于斷路器回路的電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度等進(jìn)行電力參數(shù)的遙測(cè)。

在新建工程的高壓配電系統(tǒng)中，可以使用傳統(tǒng)的繼電器保護(hù)，然后選擇相應(yīng)系列的智能電力儀表和對(duì)應(yīng)的智能配電監(jiān)控軟件組成的自動(dòng)化系統(tǒng)，既能節(jié)約大量的工程項(xiàng)目投資，也可以滿足供配電系統(tǒng)對(duì)高壓保護(hù)的要求。

2 AEC公司智能配電系統(tǒng)中的電氣解決方案

在美國(guó)能源控制公司AEC研制的自動(dòng)化產(chǎn)品中，智能配電系統(tǒng)原本是其的關(guān)鍵構(gòu)成部分。根據(jù)電氣成套開關(guān)設(shè)備的相關(guān)要求特點(diǎn)，該公司繼而實(shí)現(xiàn)AECONTROL變電站監(jiān)控系統(tǒng)的推出。一般來說，AECONTROL可謂是將變壓器、中壓開關(guān)設(shè)備以及變電站開關(guān)設(shè)備集于一身的智能配電管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)隸屬于一體化分布形式。在充分結(jié)合斷路器遙信、遙控以及遙測(cè)等等相關(guān)技術(shù)要求與功能需求的基礎(chǔ)上，應(yīng)該為每臺(tái)斷路器設(shè)備進(jìn)行通訊模塊地合理配置，再采用總線形式加之配電站的監(jiān)控集成柜通過RS485串行口接口形式來實(shí)施通信行為，在此需要注意的是看，監(jiān)控集成柜跟380V開關(guān)柜模塊相互間通信所需規(guī)約應(yīng)充分相應(yīng)的MODBUS KTU規(guī)約要求。對(duì)于變電站來說，AECONTROL系統(tǒng)主機(jī)作為其的一體化監(jiān)控平臺(tái)，能夠很好為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的集中監(jiān)控功能，將前端機(jī)設(shè)備配置于系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)層面位置，采用內(nèi)部的以太網(wǎng)將其跟監(jiān)控主機(jī)連接在一起；位于前端機(jī)下方，且處于開放的設(shè)備層的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，可謂是將變電站各個(gè)設(shè)備進(jìn)行合理連接的智能化裝置。工業(yè)PC機(jī)是前端機(jī)主要的組成部分，其具備有較強(qiáng)的抗干擾與通信處理等等功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)關(guān)與路由器設(shè)備的合理取消，將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效簡(jiǎn)化，促進(jìn)底層變電站所有設(shè)備可完成無縫連接。就目前的情況而言，很多現(xiàn)場(chǎng)智能化裝置雖然有著一定的數(shù)字通信功能，卻是沒有通過較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊恢滦砸约盎ゲ僮餍詸z測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備，其通信所具備的兼容性相對(duì)較差，所持有的協(xié)議欠缺統(tǒng)一性。然而，AECONTROL前端機(jī)所具備的較為靈活的通信處理功能，可充分符合相應(yīng)的系統(tǒng)開放需求，具體來說，則為現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品既能滿足可連接標(biāo)準(zhǔn)，又可以跟其他智能化裝置進(jìn)行兼容，將其所具備的靈活性充分?jǐn)U展，滿足用戶變電站各個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)集成需求。該公司可在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)6到110千伏整個(gè)系統(tǒng)的所有微機(jī)綜合保護(hù)單元的有效提供，同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)400伏低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器與智能配電儀、自動(dòng)化后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備的有效提供。在進(jìn)行AECONTROL連接的時(shí)候，能夠充分實(shí)現(xiàn)上述功能的代表性智能化裝置包括AEC2000系列微機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控單元、AEC6800/AEC46系列智能配電儀表和AEC4900電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器等。

通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線可將AEC2000系列的微機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控單元合理的連接起來，使得故障信息以及圍護(hù)信息管理、開關(guān)保護(hù)設(shè)置、開關(guān)保護(hù)定值設(shè)置、顯示和測(cè)量相應(yīng)的電參量等等功能得以實(shí)現(xiàn)；遠(yuǎn)程控制和針對(duì)電能質(zhì)量展開的綜合監(jiān)控與測(cè)量等三遙功能可通應(yīng)用C6800/AEC46系列智能配電儀表設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)；在運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，AEC4900智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置擁有了甚是強(qiáng)大的測(cè)量和現(xiàn)實(shí)具體參數(shù)功能以及控制和保護(hù)電動(dòng)機(jī)的相關(guān)功能，具體來說，星三角、正反轉(zhuǎn)以及直接起動(dòng)、雙速等等為主要的控制功能，其保護(hù)功能涉及有針對(duì)過載、漏電以及斷相、欠壓、三相失衡、堵轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)發(fā)熱等等情況實(shí)施的保護(hù)，同時(shí)，可針對(duì)功率、三相電壓與電流、故障類型報(bào)告、功率因數(shù)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)信息等等進(jìn)行合理測(cè)量與有效顯示。與此同時(shí)，AEC4900電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制裝置能夠?yàn)殡妱?dòng)機(jī)裝置提供必要的故障預(yù)測(cè)和自動(dòng)重起的相關(guān)功能，持有相應(yīng)的雙冗余通信接口。在這里需要特別進(jìn)行推薦的是，AEC6800系列智能配電儀表，其不僅可以遙測(cè)三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度，還可以遙信開關(guān)的合分閘狀態(tài)及遙控開關(guān)的合分閘操作。除此之外，其擁有者十多種擴(kuò)展模塊，可將選擇各類通訊協(xié)議以及測(cè)量諧波等等相關(guān)功能得以實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備開啟了在智能配電產(chǎn)品上運(yùn)用VFD真空熒光顯示技術(shù)的先河，使得其在同類產(chǎn)品中脫穎而出，具備有較高的對(duì)比度特性以及亮度，使其能夠在溫差變化大、震動(dòng)劇烈以及高壓等等多種較為惡劣的環(huán)境中獲得廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

由上面案例我們可以看出，進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)時(shí)，一定要盡可能的滿足供配電設(shè)計(jì)規(guī)范及系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的要求為前提。只有選擇智能斷路器配合智能電力儀表，才能達(dá)到斷路器本身自帶的功能發(fā)揮出作用，這樣也會(huì)相對(duì)應(yīng)的減少工程造價(jià)的成本。

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