智能電器在低壓配電自動化中的應用

宋新義

摘要：智能電器在配電網中得到了越來越多的應用，其體積較小、分辨程度強、選擇性飽和等特征取得了一定程度的應用效果。在整個供電系統中運用智能電器可以有效提升供電網的穩定運行。本文簡單介紹了智能電器的內涵，并就其具體應用進行了深入研究，希望能夠對配電自動化工作有所幫助。

關鍵詞：智能電器；低壓配電自動化；內涵；應用

1、前言

隨著社會經濟的不斷發展，人們對供電質量和效率的要求不斷提高，要想確保供電網的穩定運行，加大對于分布式清潔電源的利用，就一定要從根本上提升對于供電網的管理能力，實現供電系統的智能化與自動信息化管理。總體來看智能電器屬于智能電網的一部分，智能電網涉及到供電過程的各個部分，而智能電網的穩定運行離不開智能電器的支持，所以說智能電器與智能電網有著十分緊密的聯系。

2、智能電器概述

智能電器是整個供電網穩定運行的基礎元件，主要包含感知、判斷和執行等作用，能夠使得供電網的運行管理更加信息化與智能化，進而有效提升配電網的運行效率。現階段我國的智能電器研究已取得了一定的成就，通常智能電器也就是智能開關電器發揮電網節點的作用，進而對整個供電線路進行調控與保護。一般智能電器主要有三大作用：①對運行數據進行感知、判斷和執行作用；②對電網的運行狀態進行檢測并對其運行壽命進行測評；③同時智能電器還能夠進行交互作用，提高對其使用環境的有效影響。

智能電器的應用與發展需要以傳感器技術、信息處理技術等作為基礎，通常來說智能電器比傳統的電器元件更具優勢：①智能電器可以收集在具體電網運行過程中所出現的數據，并進一步作數字化信息處理，方便進行數據的運算、保存和傳輸；②智能電器還有著對故障進行檢測并進行處理的作用，在進行運行時如果遇到故障可進行初步檢測，然后找出故障出現的具體區域和產生原因，進而有效的找出解決辦法；③智能電器還能夠對電網進行一定程度的控制與決策，可以結合具體的運行數據以及運行狀況對電網進行適當的調節，從而有效提高供電網的運行環境，減少資源的浪費與消耗。

3、智能電器在低壓配電自動化中的應用

3.1用于新能源的低壓開關電器

隨著分布式清潔能源的不斷普及和應用，加強對于智能電器的應用勢在必行。比如說用于保護光伏電池串的高性能微型斷路器，由于光伏電池串工作原理和普通電源不相同，其短路電流相對較低，所以說傳統的熔斷保護系統無法起到有效的保護作用，當太陽能比較充足的時候其電流傳輸量也比較大，無法利用瞬時脫扣器來對其進行保護。因此在對光伏電池串進行逆向電流保護的過程中，微型斷路器就會檢測到短路電流，從而切斷電路進行保護。

3.2智能開關的狀態檢測

智能開關有效發揮作用對于整個供電網的安全穩定性有十分大的關系，所以說開關狀態的檢測非常關鍵。通常檢測技術的應用要結合傳感技術，尤其是應用在中高壓斷路器上。而無線技術的應用，又能夠有效節約資源，加強檢測技術的規模和程度。當傳感器采集到目標物體的溫度數據時就會利用無線技術迅速發給信息收集裝置，通過一定的數據處理之后，發給相關工作人員。一般來說，開關狀態檢測的目的是為了避免由于觸頭溫度過高而產生故障，相關工作人員能及時了解故障并進行處理。另外則是利用數據分析找出最佳的應用環境，從而不斷優化供電網的運行。

3.3智能型框架式斷路器的應用

智能型框架式斷路器主要保護作用如下：①過負荷長延時保護。當系統電流值大于整定電流一段時間之后開啟斷路保護。一般時間的長短需要結合具體溫度上升的數據，主要是為了避免溫度過高造成電路內部出現問題，裝置設備因電流過載出現問題。②短路短延時保護。此時的整定電流值約為1.2～15倍的額定電流，其延時數值較小，通常為0.3s。③短路瞬時保護。其整定電流約為2～20倍的額定電流，保護機制開啟之后能夠迅速切斷，熄滅電弧。④單相金屬性對地保護短路。一般此種保護機制的脫扣整定電流為0.2～1.0倍的額定電流，主要應用于電動機及三相平衡度要求較高的環境。⑤區域連鎖選擇性保護功能。此種保護機制可以針對斷路器的短路短延時、接地故障展開適當的保護。出現問題后可以結合問題發生的特征找出距離問題點最近的斷路器，進而迅速切斷電流，而供電系統的其他部分仍然保持正常工作，有效減少了大規模斷電現象的發生。

4、智能電器未來發展趨勢

隨著各種新型能源的開發利用，未來的能源體系將發生巨大的改變，清潔能源占比將會逐步提高，為了滿足綠色環保的社會主題的發展要求，智能電器的發展將會呈現出幾大優勢：①智能電器不斷趨于自動化、智能化、微型化，將會加大對于各種新型技術的應用吸收，在環境保護方面將會有巨大的改變，加快其綠色環保的發展步伐。②各種新型材料以及新型技術的使用推動了智能電器的不斷發展，智能電器將會充分利用新型電子元件與超導材料來實現其性能的有效提高。③傳感技術的應用程度加深，尤其是大數據信息時代對于信息采集及處理有了更高的要求，傳感器的有效應用能夠實現數據的采集、分類、傳輸、歸納分析等，實現對供電網的有效控制。④隨著社會生產生活水平的提高，用戶對電能有了更高的要求，智能電器的發展將會推動智能電網的完善，從而更加有效的根據用戶的需求和標準提供用電，不斷調整供需平衡，真正做到人性化供電服務。⑤為了滿足綠色環保的社會發展主題，能源結構體系中的可再生能源電力將會成為主要的供電形式，但同樣的這也對智能電器提出了更高的要求，其保護機制將會變得更加多樣。

5、結語

綜上所述，智能電氣在智能電網中扮演著重要角色，智能電器的有效應用能夠對整個供電網絡起到充分的保護作用，提高供電網的運行效率，通過對智能電器的應用來加強對整個供電網的有效控制。在未來的發展當中隨著各種新型能源的開發和普及，智能電器將會發揮著越來越重要的保護作用，從而持續穩定的為配電網的穩定運行提供支持。

參考文獻

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（作者單位：哈密博倫礦業有限責任公司）