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礦山機(jī)械新聞動態(tài)

 

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低壓配電開關(guān)柜智能監(jiān)控單元設(shè)計課題背景及研究的現(xiàn)實意義

發(fā)布時間:2013-03-12 11:04    來源:未知

      隨著計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、抗干擾技術(shù)等新技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展使得配電自動化技術(shù)得到了空前發(fā)展。針對10kV及其以上的配電系統(tǒng)自動化的研究在我國已有近十年時間,且已應(yīng)用于實踐,其技術(shù)日趨成熟和完善,為我國配電自動化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。而低壓配電系統(tǒng)的智能化還處于探索階段。在10kV以下0.4kV電壓等級的低壓配電網(wǎng)中,開關(guān)柜是開關(guān)設(shè)備的主要工作形態(tài)之一,它是以開關(guān)為主的成套電路。對于0.4kV低壓配電系統(tǒng),傳統(tǒng)的電氣控制,主要通過斷路器、接觸器、熱繼電器、熔斷器、控制繼電器、主令開關(guān)、互感器、各種電工儀表(電流表、電壓表、功率表等)組合成低壓開關(guān)控制柜來實現(xiàn)配電、控制、監(jiān)視等功能。這種傳統(tǒng)的開關(guān)柜不僅配有數(shù)十個或更多的電工儀表等盤裝元器件,給生產(chǎn)、儲存、維修帶來極大不便,并且以人工直接操作為主,無法實現(xiàn)計算機(jī)智能管理,對于較為復(fù)雜的控制邏輯實現(xiàn)起來比較困難。但隨著廣大企業(yè)對用電質(zhì)量要求的提高,傳統(tǒng)的采用電磁式機(jī)械結(jié)構(gòu)的一二次控制保護(hù)元件己無法適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需要,而引進(jìn)計算機(jī)技術(shù)并將其作為監(jiān)控、計量、控制、保護(hù)的核心,并與斷路器配合構(gòu)成的智能化低壓開關(guān)柜將受到用戶的歡迎與應(yīng)用,其計量、保護(hù)、控制、通信、記錄等功能均可通過智能技術(shù)、數(shù)字顯示技術(shù)等可靠的運用起來。     這里所提到的智能型開關(guān)柜,也就是采用了智能型元器件的開關(guān)柜,其主要特點是在傳統(tǒng)開關(guān)柜和元器件基礎(chǔ)上充分應(yīng)用了微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊等新技術(shù),具有較高的性能和可靠性。此外,智能化低壓開關(guān)設(shè)備應(yīng)具有傳統(tǒng)電器難以實現(xiàn)的特點:①低壓斷路器等一次元件在線監(jiān)控。②微處理機(jī)控制測量技術(shù),數(shù)字化監(jiān)控控制技術(shù),功能一體化、控制、保護(hù)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。若干智能型開關(guān)柜通訊網(wǎng)絡(luò)組成的智能低壓配電監(jiān)控系統(tǒng),對電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等電參量進(jìn)行監(jiān)控以及對斷路器的分/合狀態(tài)、故障信息進(jìn)行監(jiān)視,對斷路器的分/合狀態(tài)進(jìn)行控制,并且提供完善的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件,從而實現(xiàn)卓越的“三遙”功能。
    智能開關(guān)柜應(yīng)用到變電所組網(wǎng)集中控制與傳統(tǒng)開關(guān)柜組網(wǎng)集中控制的結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于數(shù)據(jù)處理與信息取樣、控制的通訊方式上。
    傳統(tǒng)開關(guān)柜組網(wǎng)集中控制是將系統(tǒng)電壓、各柜電流、開關(guān)狀態(tài)量以控制電纜傳送到集中控制室,由電磁保護(hù)繼電器屏實現(xiàn)一次設(shè)備保護(hù)控制功能。智能開關(guān)柜采用智能控制單元直接進(jìn)行電流、電壓及開關(guān)狀態(tài)信息的采集,智能控制單元能夠獨立進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、顯示等功能,并可將采集的信息進(jìn)行處理后通過標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)接口上傳,實現(xiàn)微機(jī)保護(hù)、三遙、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、電能計費、事故報警、事故追憶、數(shù)據(jù)報表打印等功能。這主要是后臺軟件開發(fā)的應(yīng)用。
目前,在我國低壓配電系統(tǒng)中大多實行“盲目”的無人值守方式,即設(shè)備投入運行后現(xiàn)場沒有人員值守,采用定期巡檢或故障用戶主動反映的方式對運行中的設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視和維護(hù)。這不僅造成工作效率低下,而且給生產(chǎn)生活也造成了極大的安全隱患。但隨著配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)的日益成熟以及城市軌道交通對供電質(zhì)量的要求日趨嚴(yán)格,目前越來越多的技術(shù)人員開始將智能低壓微機(jī)監(jiān)控裝置引入到低壓配電監(jiān)控中,以希望實現(xiàn)對遠(yuǎn)方集中運行的設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控。也正由于這樣的高要求用電質(zhì)量的背景下,筆者經(jīng)過以上分析提出了基于現(xiàn)有智能開關(guān)柜而設(shè)計出的低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)的思路,此設(shè)計思路具備當(dāng)前智能配電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu),減輕巡檢人員的勞動強(qiáng)度,提高低壓供電系統(tǒng)的安全性。
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