小議智能化配電柜設(shè)計(jì)

1、小議智能化配電柜設(shè)計(jì) 小議智能化配電柜設(shè)計(jì) 【摘要】隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等一些通信技術(shù)的不斷開展，加速和推進(jìn)了我國智能電網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程。智能化配電柜是智能電網(wǎng)中最根本的一局部，也是智能電網(wǎng)建設(shè)中重要的組成局部。本文首先對智能化配電柜進(jìn)行了簡單的概述，并介紹了智能化配電柜的性能特點(diǎn)，對智能化配電柜的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了探討和研究。 【關(guān)鍵詞】智能化;配電柜;設(shè)計(jì) 一、智能化配電柜概述 智能配電柜是一款針對數(shù)據(jù)中心機(jī)房能源末端，綜合采集所有能源數(shù)據(jù)的配電柜。為終端能源監(jiān)測系統(tǒng)提供高精度測量數(shù)據(jù)，通過顯示單元，實(shí)時(shí)反映電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并通過數(shù)字通訊上載至后臺環(huán)境控制系統(tǒng)，以到達(dá)對整個(gè)配電系統(tǒng)的實(shí)

2、時(shí)監(jiān)控和運(yùn)行質(zhì)量的有效管理。 目前，智能配電柜主要用于電信、金融、政府及IT等IDC數(shù)據(jù)中心或工業(yè)企業(yè)等重要客戶，為網(wǎng)絡(luò)效勞器等重要設(shè)備提供電力分配、配電回路保護(hù)、計(jì)量等效勞，用于供電可靠性要求高、不間斷供電領(lǐng)域。 二、智能化配電柜的功能特點(diǎn) 先進(jìn)的報(bào)警功能 多層報(bào)警設(shè)置可以預(yù)防潛在的故障，對回路過負(fù)荷、過電壓、欠電壓、三相不平衡、隔離變壓器過溫等參數(shù)進(jìn)行報(bào)警。通過顯示單元或?qū)I(yè)網(wǎng)關(guān)配合可以第一時(shí)間將報(bào)警信息通過顯示、聲光報(bào)警、短信及郵件等方式告之管理者。 高精度、寬量程 可以提供精確的計(jì)量數(shù)據(jù)，滿足對機(jī)架式和刀片式效勞器電源的監(jiān)測，多種饋線CT量程選擇能夠?qū)y量誤差降到最低。同時(shí)，分支回路可

3、以最大支持電流為100A的回路測量需求。 高性能、高集成化 良好的性能及高集成化產(chǎn)品，很好的保證了設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定、平安。通過集中處理分支測量的方式，產(chǎn)品集成度高，可以在列頭柜相對狹小的空間內(nèi)自由安裝，極大增強(qiáng)柜內(nèi)安裝能力及整體運(yùn)行穩(wěn)定性，更加方便用戶后期維護(hù)。 智能化系統(tǒng)監(jiān)控 讓用戶及時(shí)了解負(fù)載運(yùn)行情況，并可實(shí)現(xiàn)對每個(gè)PDU電源的監(jiān)控和報(bào)警，多層報(bào)警設(shè)置預(yù)防潛在的電源故障，便于用戶及早發(fā)現(xiàn)平安隱患，躲避配電風(fēng)險(xiǎn)。報(bào)警全面，實(shí)現(xiàn)精密配電，降低用戶因誤操作引起的局部斷電事故。系統(tǒng)本地可保存大量的歷史記錄與故障信息，數(shù)據(jù)采集有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)分析，便于用戶分析故障原因。 三、智能化配電柜

4、的設(shè)計(jì) 智能化配電柜一次設(shè)備 常規(guī)的配電柜一次設(shè)備通常采用的是戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備，一般情況下，在高壓上采用的是中置式開關(guān)柜，在低壓上采用的是塑殼斷路器或者框架斷路器組成的固定分割式和抽屜式回路。這些戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備根據(jù)斷路器配電容量以及配電柜的用途進(jìn)行劃分，將開關(guān)設(shè)備進(jìn)行各種結(jié)合，組成各種各樣的不同功能的配電柜。 傳統(tǒng)的配電柜一次設(shè)備以斷路器為主要局部，熔斷器、接觸器和其他的設(shè)備為輔助局部。將配電柜的一次設(shè)備進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，主要包括：斷路器控制器的智能化、熔斷器和接觸器狀態(tài)參數(shù)采集設(shè)備的智能化。 斷路器智能化控制器需要進(jìn)行測量的參數(shù)主要包括：斷路器狀態(tài)、斷路器位置、電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功、無功

5、、電度、過載保護(hù)時(shí)間、保護(hù)延時(shí)時(shí)間等等。斷路器內(nèi)部的互感器用來為智能控制器采集電流，在電流采集完成后智能控制器可以通過芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)好的程序計(jì)算出其他的參數(shù)，然后設(shè)置合理的保護(hù)時(shí)間，同時(shí)，斷路器的輔助點(diǎn)用來為智能控制器采集斷路器的狀態(tài)和位置。智能控制器通過以太網(wǎng)接口，在和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行直接的GOOSE通信時(shí)，采用光纖傳輸方式。 熔斷器和接觸器狀態(tài)采集設(shè)備需要采集的參數(shù)主要包括：接觸器的狀態(tài)和電流、熔斷器的狀態(tài)和流經(jīng)熔斷器的電流。接觸器狀態(tài)和電流、熔斷器狀態(tài)和電流在與上層的IED進(jìn)行GOOSE進(jìn)行通信時(shí)，同樣是采用光纖傳輸?shù)姆绞絺魉偷竭^程層交換機(jī)。 智能化配電柜二次設(shè)備 傳統(tǒng)的配電柜二次設(shè)備

6、主要包括傳統(tǒng)的電磁式指針表、電磁式繼電器保護(hù)設(shè)備和電磁式互感器。這些設(shè)備不僅存在著體積大，在安裝與配線的過程中操作復(fù)雜、檢修不方便等缺點(diǎn)，而且在工作中的測量精度比擬低，難以滿足需要。 在配電柜二次設(shè)備智能化的設(shè)計(jì)中，采集設(shè)備和互感器均采用電子設(shè)備，電子式互感器和電子式采集器能夠?qū)崿F(xiàn)采集又模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)變。通過數(shù)字化采集得到的信號以光纖傳輸?shù)姆绞絺魉偷焦饫w交換機(jī)，然后再由光纖交換機(jī)將這些數(shù)據(jù)傳送到測控IED。整個(gè)傳輸過程包括電子采集設(shè)備、光纖交換機(jī)、測控IED，傳輸方式為光纖傳輸，這樣的數(shù)據(jù)傳輸過程不僅使復(fù)雜的配線變得簡單，還增加了信息采集的路數(shù)，同時(shí)僅僅通過簡單的跳線就能夠使多路的信息采集共同

7、使用一個(gè)測控ID。 IEC61850系列交換機(jī) IEC61850系列交換機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、能夠在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下配電柜復(fù)雜的電磁環(huán)境下正常工作; 2、平安性能高，能夠?yàn)橥ㄓ嵦峁┓浅？煽康谋Ｗo(hù)，以防止數(shù)據(jù)信息被偽造或者篡改; 3、具有鏈接喪失報(bào)警功能，能夠檢測管線光線連接是否斷開，如果斷開可以重新選擇路由; 4、結(jié)構(gòu)模塊化，能夠支持多種不同類型的通訊，并且與各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接方式都非常簡單; 5、配備了GIGA-BIT上行鏈路接口，可以與多個(gè)通訊交換機(jī)相連，同時(shí)還具有前后以太網(wǎng)接口; 6、符合IEC61850-3的標(biāo)準(zhǔn)，可以對數(shù)據(jù)通訊進(jìn)行優(yōu)化配置，還可以為GOOSE對等通信提供優(yōu)先權(quán)。 GSM報(bào)警

8、設(shè)備 在智能化配電柜的設(shè)計(jì)中為配電柜配置GSM/GPRS報(bào)警設(shè)備，有利于對配電柜的狀態(tài)、參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的了解和掌握，同時(shí)還能夠預(yù)測配電柜的壽命。通過智能化配電柜的GSM/GPRS報(bào)警設(shè)備可以隨時(shí)隨地對配電柜的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測得到的變化量都存在數(shù)據(jù)庫中，然后通過報(bào)警軟件的篩選，將有用的報(bào)警信號通過AT指令的形式發(fā)送出去。 智能化配電柜的系統(tǒng)組成 雖然智能化配電柜是智能化電網(wǎng)建設(shè)中最根本的單元，但是智能化配電柜在整個(gè)智能電網(wǎng)中卻起著非常重要的作用。智能化配電柜主要由智能化接觸器、智能化熔斷器、智能化電路器等開關(guān)設(shè)備組成，這些智能開關(guān)設(shè)備通過光纖傳輸?shù)姆绞脚c交換機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。信息的采集與傳

9、輸過程主要為：電子式互感器和電子式采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過光纖傳輸?shù)姆绞絺魉偷焦饫w轉(zhuǎn)接盒，然后再將轉(zhuǎn)換盒連接到智能測控設(shè)備上面。智能化配電柜上配置有IEC61850交換機(jī)，該交換機(jī)通過簡單的鏈接方式就可以實(shí)現(xiàn)智能化配電柜之間以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信。另外，在智能化配電柜上還裝備有GSM報(bào)警設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測配電柜的各個(gè)參數(shù)，并進(jìn)行短消息報(bào)警。 四、結(jié)束語 智能化配電柜的設(shè)計(jì)不僅滿足了人們對配電柜智能化的需求，還保證了配電網(wǎng)能夠更順利更平安的運(yùn)行，為人們提供更平安可靠的電力供給。同時(shí)，將先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用到配電柜的智能化設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)配電柜故障定位和搶修的快速化，為電網(wǎng)的平安性提供了保障。相關(guān)部門和研究人員應(yīng)該加快智能化配電柜的設(shè)計(jì)，推動(dòng)我國智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐。 參考文獻(xiàn)： 【1】白