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智能化低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

2020-03-26 05:46高晉晉
裝飾裝修天地 2020年2期
關(guān)鍵詞:低壓配電系統(tǒng)智能化應(yīng)用

高晉晉

摘? ? 要:隨著人們的生活水平不斷提升,對(duì)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的要求越來(lái)越高。為提升用戶體驗(yàn)滿意度,確保供電系統(tǒng)的連續(xù)性、穩(wěn)定性以及高可靠性,低壓配電設(shè)備逐漸由傳統(tǒng)型向集成化、智能化轉(zhuǎn)變。2016年,《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》文件發(fā)布,國(guó)家明確提出建設(shè)智能電網(wǎng),促進(jìn)智能互聯(lián),全面提升電力系統(tǒng)的智能化水平。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,越來(lái)越多的智能化電力設(shè)備投運(yùn)到供電系統(tǒng)中,低壓配電系統(tǒng)的智能控制技術(shù)得到較快的發(fā)展。基于此,本文對(duì)智能化低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行研究,以供參考。

關(guān)鍵詞:低壓配電系統(tǒng);智能化;發(fā)展;應(yīng)用

1? 引言

低壓配電線路的路線較長(zhǎng)且范圍很廣,布置較為復(fù)雜。實(shí)際運(yùn)行中,低壓配電線路易出現(xiàn)線路故障,而其故障受到多種因素影響,加之低壓配電線路直接連接用戶端,一旦低壓配電線路出現(xiàn)故障,將會(huì)給用戶用電帶來(lái)極大影響。

2? 低壓配電網(wǎng)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

傳統(tǒng)的低壓配網(wǎng)電力系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,以人工操作為主要形式,能夠完成對(duì)配電的監(jiān)視、保護(hù)及控制。該種控制方法在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中展現(xiàn)出了誤操作、延時(shí)性等缺點(diǎn),無(wú)法及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確及有效地處理,并且對(duì)低壓配網(wǎng)電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的要求也存在一定的局限性。由繼電器、接觸器和斷路器元件共同來(lái)構(gòu)成基礎(chǔ)元件,在對(duì)功率因數(shù)、無(wú)功功率、有功功率及電流等參數(shù)進(jìn)行控制,并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能夠直觀的了解到電氣設(shè)備的總體運(yùn)行狀態(tài),為故障點(diǎn)提供可靠的信息支持,對(duì)電器動(dòng)作加以控制,主要是運(yùn)用智能模塊對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定及調(diào)整,并且在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,也展現(xiàn)出了遙信、遙測(cè)、遙調(diào)及遙控功能。

3? 智能低壓系統(tǒng)開(kāi)關(guān)設(shè)備的特點(diǎn)

(1)開(kāi)關(guān)柜的構(gòu)成智能開(kāi)關(guān)柜顛覆傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜設(shè)備配置方式,以智能儀表、智能斷路器、智能馬達(dá)保護(hù)器、軟起動(dòng)器及可編程邏輯控制器(programmablelogiccontroller,PLC)等智能器件組成的配電系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)以主令器件(普通指針儀表、斷路器、繼電器、接觸器、熔斷器、熱繼電器)組成的配電系統(tǒng)。(2)開(kāi)關(guān)柜的操作和控制方式傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)柜僅適合現(xiàn)場(chǎng)人為操作,全部由主令電器元件組成的傳統(tǒng)配電系統(tǒng)往往很復(fù)雜,使用的元器件多,布線復(fù)雜,日常操作、維修非常不方便;而智能開(kāi)關(guān)柜由智能器件與斷路器、繼電器、PLC等組成配電系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)元器件少,智能元器件之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接,布線簡(jiǎn)單,不僅能夠就地操作,還能遠(yuǎn)程監(jiān)控,如果裝上通用分組無(wú)線服務(wù)(generalpacketradioservice,GPRS)裝置,利用移動(dòng)手機(jī)客戶端,用戶可以隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)元器件的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。(3)系統(tǒng)的智能電容補(bǔ)償利用智能配電系統(tǒng)配置智能電容補(bǔ)償控制柜,智能電容器與智能電容控制器組成完整的電容補(bǔ)償智能系統(tǒng),可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)供電質(zhì)量,為供電系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電能。(4)人機(jī)界面與通信管理智能配電系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置一臺(tái)控制柜,控制柜內(nèi)安裝通信管理機(jī)與人機(jī)界面,人機(jī)界面與通信管理機(jī)相連,實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)內(nèi)部各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。通信管理機(jī)下連整個(gè)供電系統(tǒng)上所有設(shè)備,上連集中控制室管理機(jī),通過(guò)通信管理機(jī)可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)四遙功能。

4? 低壓配網(wǎng)電力系統(tǒng)應(yīng)用的保障措施

4.1? 斷路故障防范及維護(hù)管理

斷路是低壓配電故障之一,對(duì)其運(yùn)行的穩(wěn)定安全具有重要影響。所以,布置線路時(shí)應(yīng)選用三相四線制,結(jié)合電流量實(shí)際,適度增加零線橫截面,增強(qiáng)零件的機(jī)械強(qiáng)度,以有效防止斷路故障。同時(shí),加固處理零線接頭連接端子,確保其科學(xué)、穩(wěn)定地連接,防止出現(xiàn)零線斷路。當(dāng)然,要避免熔斷器與零線串聯(lián),以防熔斷器發(fā)生熔斷而造成斷路。所用的熔斷器應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格,并確保三相熔斷器的規(guī)格一致。連接接頭的選擇應(yīng)確保其連接效果,以保證低壓配電裝置運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。各類故障的防范及處理雖然能夠解決其帶來(lái)的危害,但最關(guān)鍵的是定期維護(hù),及早發(fā)現(xiàn)故障隱患,將故障處理在“搖籃”中,從而避免故障或降低故障發(fā)生率。這需要電力管理部門(mén)強(qiáng)化維護(hù)管理,對(duì)低壓配電所有裝置及其運(yùn)行定期進(jìn)行細(xì)致檢查,以確保其長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。維護(hù)過(guò)程中,應(yīng)定期檢測(cè)絕緣設(shè)備、防雷設(shè)備等裝置,及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行中的安全隱患,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)有效處理。此外,需及時(shí)更換低壓配電系統(tǒng)的故障及老化設(shè)備,以防止發(fā)生故障,提升低壓配電運(yùn)行的效率。

4.2? 智能設(shè)備

智能設(shè)備是智能控制系統(tǒng)主要的組成部分,智能配電系統(tǒng)主要的智能設(shè)備除了PLC、觸摸屏、UPS外還有具有通信功能的智能儀表、智能監(jiān)控設(shè)備、智能顯示設(shè)備等;而配電系統(tǒng)應(yīng)用最多的智能設(shè)備是智能儀表。目前使用的智能儀表多是數(shù)顯式儀表,儀表不僅能夠顯示電流值、電壓值,還能夠顯示無(wú)功功率、有功功率、有功電度、無(wú)功電度、功率因數(shù)及電網(wǎng)頻率等信息。智能儀表帶有不同回路數(shù)的開(kāi)關(guān)量輸入與繼電器輸出模塊,利用儀表的開(kāi)關(guān)量輸入模塊,可以將斷路器的合分閘信號(hào)及故障信號(hào)接入儀表;將儀表的繼電器輸出模塊串入斷路器合分閘回路,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器合分閘的遙控操作。智能儀表帶有一路或者多路通信端口,通過(guò)通信口與PLC系統(tǒng)連接,PLC可以遠(yuǎn)程讀取儀表內(nèi)電流值、電壓值、無(wú)功功率、有功功率、有功電度、無(wú)功電度、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率以及接入儀表開(kāi)關(guān)量輸入模塊的斷路器運(yùn)行狀態(tài)等相關(guān)參數(shù)信息;同時(shí)PLC也可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)控制儀表繼電器輸出的閉合與斷開(kāi)來(lái)控制斷路器的合分閘。

4.3? 數(shù)字化日常巡檢——藍(lán)牙無(wú)線連接

通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線連接的MasterpactMTZ低壓框架斷路器主要是以智能手機(jī)上的應(yīng)用程序作為數(shù)據(jù)讀取應(yīng)用,不僅可以將斷路器中的全部信息讀取,還能針對(duì)不同的電氣參數(shù)進(jìn)行分類讀取,特別是斷路器中的負(fù)載信息、報(bào)警信息,以及關(guān)鍵性的參數(shù)指令都能夠詳細(xì)獲取。藍(lán)牙無(wú)線連接在數(shù)字化日常巡檢過(guò)程中是以三種顏色進(jìn)行狀態(tài)提示,可以很明顯地將斷路器在正常工作情況下的運(yùn)行健康程度反映出來(lái)。如果MasterpactMTZ低壓框架斷路器發(fā)生跳閘或電路報(bào)警燈突發(fā)情況,也會(huì)被完全記錄,而且標(biāo)注時(shí)間線,保證斷路器可以時(shí)時(shí)被檢查全過(guò)程。工作人員在進(jìn)行日常檢查時(shí)亦可以查看保護(hù)設(shè)定值的合理性,工作人員在手機(jī)APP上就可以輸入權(quán)限密碼后進(jìn)行調(diào)整,而且所有修改過(guò)程和修改記錄都會(huì)作為一種管理信息被存儲(chǔ),既能降低操作失誤,也為今后整體數(shù)據(jù)檢查做記錄。藍(lán)牙無(wú)線連接讓日常巡檢更加高效便捷,將智能手機(jī)APP中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)云平臺(tái),可以快速形成巡檢報(bào)告,讓巡檢工作更加系統(tǒng)化、集成化。

4.4? PLC監(jiān)控系統(tǒng)

在智能配電系統(tǒng)內(nèi),PLC作為配電系統(tǒng)主要的監(jiān)控裝置,通常要求安裝于配電室內(nèi)的控制柜內(nèi),控制柜與其他配電柜安置在同一個(gè)配電室內(nèi)。PLC對(duì)配電室內(nèi)所有的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,主要包括完成備自投功能、通過(guò)采集各儀表或傳感器的電流、電壓、頻率及功率因數(shù)等數(shù)據(jù)掌握設(shè)備運(yùn)行和供電狀況、與人機(jī)界面配合處理并顯示系統(tǒng)各設(shè)備的狀態(tài)等。

5? 結(jié)束語(yǔ)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在低壓配網(wǎng)電力系統(tǒng)中應(yīng)用是必然發(fā)展趨勢(shì),完成了對(duì)低壓配電系統(tǒng)中全參數(shù)的有效測(cè)量,在高性能通信技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。因此,應(yīng)做好產(chǎn)品選擇,并應(yīng)用新的技術(shù),對(duì)低壓配電網(wǎng)中的電能進(jìn)行全面管理,以便能夠達(dá)到低壓配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗目的,使電力系統(tǒng)更為安全可靠。

參考文獻(xiàn):

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