GGD低壓配電屏的智能化改造

何雄安

摘要：現代的電氣產品隨著時代發展更新換代，已不局限于有點控制、站前操作、監測、讀表等傳統形式。廣大電力用戶迫切需要新的智能型產品滿足日新月異的電力設備市場需求；具有遙控、遙測、遙訊、遙調及快速切除故障、恢復送電等智能化的輸變電開關設備，將是傳統產品改造中理想的升級換代產品。

關鍵詞：改造方案；低壓配電；GGD

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0117-02

在很多農村及較遠距離的泵站和低壓配電室，大部分都使用的是GGD固定式開關柜。如果配備專人值班，增加人工成本，工作效率低，如果不配人值班，一旦需要操作，非常麻煩。如果進行智能化改造，使之具備四遙功能，就可以遠程進行監控和操作。

1 改造方案

我們改造后的智能配電系統由間隔層、通信層和站控層三部分組成。

間隔層：包括開關柜及現場的數據采集、操作控制部分。考慮到成本因素，我們沒有選用智能化低壓電器作為現場開關柜側的數據采集及操作單元。而是采用了常規斷路器（接觸器）+智能儀表模塊的方式，這樣組網方式靈活，兼容性好，而且成本僅為采用智能斷路器的40%

左右。

通訊層：完成現場間隔層和站端控制層之間的網絡連接，實現間隔層和站控層之間通訊數據的上行和下達。因為我們選用了標準RS-485接口的智能儀表，通訊組網方式相當靈活。在間隔不多的子站可以用485直接組網，通過485/232口直接與監控主機通訊或與儀表DCS系統通訊。在多子站、多回路或異地分布時，可配置通信管理機，可實現通訊數據采集、協議轉換、數據二次組態、總線轉換、同時與上級主站進行數據交換，并可與調度、智能樓宇BAS、DCS等系統信息共享。

站控層：監控主機采用高性能計算機及esynall電力綜合自動化軟件，可實現整個中、低壓配電系統的“四遙”監控，同時具有對所有電氣設備運行狀態進行實時監控、電氣參數進行實時測量、事故異常報警、事件記錄和打印、電能管理和負荷控制、電力品質分析、統計報表生成和打印、高速順序事件記錄各種圖表的匯總、分類、輸送或上報，并具有打印、存盤和光盤刻錄存儲功能；同時系統還具備與智能模擬屏、智能直流屏及其他智能設備以及上級自動化系統的通信聯網功能。

我們開發的智能低壓配電系統，能實現完備的“遙信、遙測、遙控、遙調”功能，兼容性好、擴展性好，運行可靠，成本低。但是由于智能電力儀表本身的特點，在實現遙調功能方面仍有一定的限制，只能實現4～20mA的開環調節，在實際工程中，我們利用變頻器本身的功能實現了風機水泵的遙控調節。今后我們將通過不斷的改進，實現更完善的調節功能，提高系統的可靠性。

2 改造的實例

圖1 DW15萬能斷路器的改造

我協助某輸變電有限公司所做的某山區水泵配電室智能化改造情況如下：

該配電室距離變電所達500米，如果可以通過智能化改造實現四遙功能，可以提高工作效率，減少成本。

原配電柜主開關采用的是DW15萬能式斷路器，缺點是沒有故障跳閘輸出接點，所以我們對開關進行了小的改造，增加了故障輸出接點。改造接線原理圖如圖1所示。

說明：當線路故障時（速斷/失壓）和電動分閘、熱繼電器動作時，DW15連桿均旋轉，帶動擋板，所以可在擋板下加微動開關KK，微動開關KK動作時即說明有分閘動作。然后在分勵線圈上并聯中間繼電器K4，只要中間繼電器K4同時動作即說明是正常分閘，無需輸出報警信號。排除正常分閘情況即可輸出故障報警開關量信號。

如開關分閘瞬間，K4失電，微動開關KK尚未復位時易誤報。所以加了時間繼電器KT，分閘瞬間短時間內閉鎖故障輸出繼電器K5。

改造材料清單如表1所示。

GGD開關柜改造接線原理圖，如圖2所示：

圖2 GGD開關柜智能化改造接線原理圖

用同樣的方法，我們對該水泵配電室的一臺水泵開關柜進行改造，安裝了電機智能控制器。

通過改造后，我們實現了該水泵配電室的智能化，達到了以下功能：

（1）更先進的保護功能，可以通過智能控制器，實現可靠的數字化保護功能。

PDM-810MR具有短路、堵轉、定/反時限過載、欠載、電流不平衡、接地、漏電、缺相、過壓、欠壓、失壓/欠壓再啟動等多種完善的數字式綜合保護功能。

（2）通訊功能，可以實現遠程測量和監視，可以實現電度自動記錄生成報表。PDM-820AC實現了30多種三相/單相電量的綜合測量：相/線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率等有功/無功電能計量、諧波的統計。

需量統計：測量電量（電能除外）的最大/最小/平均值，可以實現專業的雙向有功/無功電能的分時段測量。可以實現自動生成電能和電量報表。

（3）遠程操作功能。可以在變電所內實現對水泵配電屏進行水泵的啟動、停止以及主電源開關柜的啟動停止等操作。

（4）其實我們選用的電機保護器PDM-810MR（帶4～20mA輸出）還有遠程調節的功能，因為客戶的水泵不需要遠程調節轉速，所以該功能沒有得到驗證。但是從我們試驗的結果來看，該功能相當方便而且抗干擾能力也很強。

3 結語

隨著信息技術的不斷發展以及企業對自動化和輸配電系統相結合的需求的增長，低壓配電系統的智能化設計順應了科學，合理地使用電力能源，節能降耗的時代潮流，是一種必然的發展趨勢。智能化低壓配電系統在我國正在向小型化、多功能方向發展，現場總線技術的不斷發展與應用將逐步提高智能化低壓電器產品在網絡上的兼容性和系統運行的可靠性。