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發(fā)布時(shí)間：2021-10-06 10:01:48
智能裝備是具有感知、分析、推理、決策、控制功能的先進(jìn)裝備，它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合，而且是智能電網(wǎng)建設(shè)的必不可少的關(guān)鍵裝備。智能開(kāi)關(guān)柜升級(jí)了傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜設(shè)備配置方式，以智能儀表、智能斷路器、智能開(kāi)關(guān)保護(hù)器、重合起動(dòng)器及可編程邏輯控制器（programmable logic controller, 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)。 智能電網(wǎng)技術(shù)的基本特征是開(kāi)關(guān)設(shè)備的信息化、自動(dòng)化和和互動(dòng)化，最終實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。智能環(huán)網(wǎng)柜是智能電網(wǎng)設(shè)備構(gòu)成中非常重要的組成部分，為了適應(yīng)智能電網(wǎng)的需要，同時(shí)也是電力設(shè)備自身性能提高的要求，發(fā)展智能一體化開(kāi)關(guān)設(shè)備成為必然趨勢(shì)。
1、智能儀表
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。
智能終端裝置能夠適用于10kV-20kV戶外多種電力開(kāi)關(guān)柜。
開(kāi)關(guān)柜智能操控裝置功能強(qiáng)大，它以“一體化“的結(jié)構(gòu)布局配套于開(kāi)關(guān)柜，簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)柜的面板設(shè)計(jì)，美化了面板布局。
具有動(dòng)態(tài)數(shù)字指示、帶電顯示及閉鎖、及其控制狀態(tài)、一次回路電壓值電流值顯示、遠(yuǎn)方/就地操作、遠(yuǎn)程通信等功能，智能裝置的安裝使用使傳統(tǒng)電力開(kāi)關(guān)柜進(jìn)一步提升了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，在“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的智能化
2、智能斷路器
配電網(wǎng)線路故障主要是由線路過(guò)電壓、過(guò)電流造成電網(wǎng)保護(hù)裝置跳閘，供電線路停電是故障的表現(xiàn)形式。
在城市配電網(wǎng)推廣智能環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜能夠在錯(cuò)綜復(fù)雜的電網(wǎng)中，快速找到故障發(fā)生地點(diǎn)，排除故障及時(shí)恢復(fù)電網(wǎng)供電。
配電網(wǎng)線路故障時(shí)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置迅速分?jǐn)嗑€路，保護(hù)電網(wǎng)設(shè)備不被損壞。
過(guò)電壓、過(guò)電流速斷保護(hù)、單相小電流接地故障保護(hù)
(1)相（A、B、C）與接地（N）故障檢測(cè)
如果配電線路中測(cè)量的電流超過(guò)故障檢測(cè)的拾取電平，通過(guò)電源側(cè)保護(hù)設(shè)備檢測(cè)到無(wú)電壓（死線），則立即檢測(cè)故障并在適當(dāng)時(shí)間后判斷故障類(lèi)型（瞬間/臨時(shí)）。此時(shí)，相與接地的拾取電平另行設(shè)置。
(2)判定故障方向
進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，對(duì)于相及接地利用正相序及逆相序因素判定方向。
(3)抵制浪涌
在測(cè)量的電流值上應(yīng)用時(shí)間和倍數(shù)，如果開(kāi)關(guān)的電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)為活線時(shí)，測(cè)量的電流值在浪涌時(shí)間以?xún)?nèi)超過(guò)故障檢測(cè)的拾取電平，但未達(dá)到浪涌倍數(shù)，則不進(jìn)行故障檢測(cè)的功能。此時(shí)，相與接地的時(shí)間和倍數(shù)另行設(shè)置。
(4)非接地配電系統(tǒng)的故障檢測(cè)
中性點(diǎn)非接地配電系統(tǒng)由2條以上的支線構(gòu)成時(shí)，如果發(fā)生接地事故，雖然可以根據(jù)零序電壓（Vo）識(shí)別是否發(fā)生故障，但由于在非接地配電系統(tǒng)中同樣測(cè)量到零序電壓（Vo），無(wú)法識(shí)別是哪條支持發(fā)生了故障。SZLL-6160DTU終端裝置可以接收系統(tǒng)模擬測(cè)量值。通過(guò)分析上述零序電壓和由零序電流互感器測(cè)量的零序電流相位關(guān)系，可以完美地檢測(cè)出接地故障檢測(cè)區(qū)域。
(5)保護(hù)協(xié)助
如果配電線路中發(fā)生故障，則與電源側(cè)保護(hù)設(shè)備合作，如果因電源側(cè)保護(hù)設(shè)備的切斷而檢測(cè)到無(wú)電壓（死線），則啟動(dòng)裝置的保護(hù)功能；用裝置算法給出定位故障導(dǎo)致的停電區(qū)域。
(6)瞬間電流變化檢測(cè)
測(cè)量的電流值未超過(guò)故障檢查電平，但與過(guò)去測(cè)量的電流值相比，如果比瞬間電流變化檢測(cè)的設(shè)置電平（％）高出很多則進(jìn)行檢測(cè)的功能。
3、主動(dòng)線路故障檢測(cè)
電網(wǎng)智能開(kāi)關(guān)設(shè)備;是具有感知線路故障、分析故障原因、本地做出決策、控制開(kāi)關(guān)分合功能的先進(jìn)電子化裝備。
供電線路故障按性質(zhì)分：大部分屬于瞬時(shí)故障,小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障大約占到總故障率的70%左右。所以判斷線路的故障性質(zhì)，對(duì)保護(hù)供電設(shè)備提高供電安全可靠性至關(guān)重要。
瞬時(shí)故障與永久故障的電氣形態(tài)不一樣，可以根據(jù)故障的電氣參數(shù)區(qū)分瞬時(shí)故障和永久故障。
故障指示器(故障信息FI )（FaultInformation）
裝置能夠根據(jù)采集的電流大小及設(shè)置的定值，判別故障電流（單相、相間、接地），據(jù)此得出故障信息，并把這些故障量送往配電網(wǎng)控制中心，為故障分析、判斷和負(fù)荷轉(zhuǎn)移提供依據(jù)，并配合配電控制中心，進(jìn)行故障隔離和非故障區(qū)段的供電。故障信號(hào)能以遙信形式快速閉鎖裝置，以故障指示燈點(diǎn)亮報(bào)警。然后永久保存在DTU 裝置內(nèi)，通過(guò)隨機(jī)管理軟件隨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)讀取。
（1）故障信息用于指示故障區(qū)段，特別的邏輯能夠判斷出是瞬時(shí)故障還是永久故障，故障指示器就是用信號(hào)燈直觀快速表明線路故障的類(lèi)型，是故障信息的可視化標(biāo)示。
（2）發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，按恢復(fù)按鈕故障指示器信號(hào)解除。發(fā)生永久故障時(shí)，按恢復(fù)按鈕也無(wú)法解除故障信號(hào)。
（3）故障信息包括起始時(shí)間、故障電流大小、結(jié)束時(shí)間、過(guò)流的次數(shù)以及故障是瞬時(shí)的還是永久的。
（4）故障信息指示器能夠檢測(cè)故障發(fā)生在上級(jí)，從而給出正確的故障信息。
（5）檢測(cè)故障的回路有檢測(cè)電壓、電流的方式和只檢測(cè)電流的方式。
4、環(huán)網(wǎng)邏輯控制
（1）自動(dòng)核相及相位檢測(cè)
在回路配網(wǎng)供電系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)回路切換倒閘動(dòng)作，對(duì)相同步檢測(cè)很有必要，當(dāng)同步檢測(cè)失敗(相角不一致)系統(tǒng)自動(dòng)閉鎖禁止倒閘操作。終端的檢測(cè)功能用于電源與負(fù)荷間的同步檢測(cè)。在徑向系統(tǒng)中同步失敗不是什么問(wèn)題。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，負(fù)荷側(cè)斷電。所以同步檢測(cè)是不必要的。但是在回路系統(tǒng)中同步檢測(cè)必須在閉鎖開(kāi)關(guān)前進(jìn)行。如果電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的電壓相量有很大的差，大量的循環(huán)電流可以流經(jīng)線路。設(shè)置范圍為00-80[度]每步10[度]。默認(rèn)值為30[度]。
當(dāng)電源側(cè)電壓(Va)和負(fù)荷側(cè)電壓(Vr)相差高于預(yù)設(shè)值時(shí)，此指示燈變亮。合閘控制前，與同期失敗信息和斷線診斷連鎖。如果是同期失敗，合閘控制命令被禁止。
（2）跨線轉(zhuǎn)供電
10KV 線路轉(zhuǎn)供電是指改變供電方向，把用戶的供電線路改變，從另外的線路或變電站供電。在進(jìn)行轉(zhuǎn)供電的時(shí)候如果電源是徑向的（也就是同方向的）可以直接操作。操作順序是先斷開(kāi)線路，用戶短時(shí)間停電也就是負(fù)荷側(cè)斷電，然后合上電源恢復(fù)供電。
智能環(huán)網(wǎng)柜可以實(shí)現(xiàn)線路的不停電轉(zhuǎn)供電（帶電轉(zhuǎn)供電）。如果進(jìn)行相向電源合閘（雙側(cè)線路帶電）時(shí)，一定要檢測(cè)雙側(cè)線路的電壓降在正常范圍（10%）以?xún)?nèi)，電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的電壓降有很大的差額，大量的循環(huán)電流可以流經(jīng)線路，對(duì)沖電流形成浪涌沖擊雙側(cè)線路設(shè)備。由于電源來(lái)自不同的線路，相序檢測(cè)也很有不要，合閘一定要在智能環(huán)網(wǎng)柜閉鎖操作之前進(jìn)行，否則操作會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)禁止。同樣道理在環(huán)網(wǎng)運(yùn)行模式下，同步檢測(cè)是隨時(shí)檢測(cè)的，在回路系統(tǒng)操作也必須在閉鎖開(kāi)關(guān)進(jìn)行前才能實(shí)施操作。
相序的判斷根據(jù)旋轉(zhuǎn)矢量角的旋轉(zhuǎn)方向確定三相交流電的相序。旋轉(zhuǎn)矢量角的旋轉(zhuǎn)方向通過(guò)采集三相實(shí)時(shí)電壓/電流信號(hào)，求取電壓/電流旋轉(zhuǎn)矢量的相角差，計(jì)算一定時(shí)間間隔之間的旋轉(zhuǎn)矢量相角差，根據(jù)所計(jì)算的旋轉(zhuǎn)矢量相角差的符號(hào)確定旋轉(zhuǎn)矢量角的旋轉(zhuǎn)方向，旋轉(zhuǎn)矢量角的旋轉(zhuǎn)方向可通過(guò)計(jì)算在一個(gè)市電周期之間的旋轉(zhuǎn)矢量相角差確定，旋轉(zhuǎn)矢量角可根據(jù)反三角函數(shù)計(jì)算，其所處象限值由坐標(biāo)變換后的兩相值的極性判別，相角差經(jīng)濾波處理或求平均值后可以得到準(zhǔn)確穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，智能化開(kāi)關(guān)柜設(shè)備要求適用性強(qiáng)，數(shù)據(jù)采集精度高分析判定結(jié)果準(zhǔn)確。
