探析低压智能配电柜设计

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:叶甜甜 张影侠 项力
[导读] 本文阐述了为了进一步的提高低压智能配电柜的合理科学性
        摘要:本文阐述了为了进一步的提高低压智能配电柜的合理科学性,让其在使用过程中能够稳定运行,需要从柜体的结构进行智能化设计,同时二次元件同样进行智能化设计,让其能够低压配电柜进行自动控制。
关键词:低压智能配电柜;技术手段,设计方案

前言:当今社会正在高速发展之中,因此对于低压配电柜的设计而言,需要将其在电能分配上进行有效地使用,并且有效地促进该设备的使用。同时现今需要针对市场上出现的众多用电设备,进行低压智能配电柜的适配,使其能够有效为其供电,但是在中高压电力系统中有着较为完善的智能电网基础,但是还没有普及低压配电柜的统一标准。
1 柜体结构的智能化设计
        在进行低压配电柜的类型标准上可以分为两种不同的形式,一种是抽屉式另一种则是固定式。配电柜的一次元件的类型包括断路器、CT、接触器、一次电缆等构建。而现今对于一次元件的智能化改造重点在对断路器和CT构建的改造。虽然我国早在十五年前就已经有过相关设备的研发,但是始终无法在市场中进行推广使用,是因为在当时中高压电力系统有过使用电子式互感器的尝试,但是最后的使用情况表明,容易造成高故障率,所以现阶段已经不再使用。过去我们所尝试的对一次元件的改造都有着各种难题,改造后并不理想,因此本文进行另一个角度的思考:在配电柜中一次元件孩子用来进行电力输送,由二次元件进行监控、保护以及四摇。这样的设计下可以有效避免由于对于一次元件智能化效果不理想的现象,而是将重心放在柜体和抽屉单元的智能化改造,能够在结构上实现智能化低压配电,符合使用需求。
1.1柜体的设计
        对于柜体的设计,需要能够为其提供出一个专门的通信线缆的隔离区域,这样的设计可以有效地减少由于强电流对通讯信号的干扰,同时也能够减少通信线缆被一些大质量的电缆的挤压,提供安全的空间。同时单独的线缆敷设,也保障了当一次电缆着火情况发生时,导致的监控信息的丢失。对于通信线缆的敷设位置需要安置在柜体的顶部或者底部,以此构成单独的空间,能够贯穿于柜体。
1.2 抽屉单元
        抽屉单元的设计要求需要拥有两个一次侧触头,并搭配一个二次侧触头,其静触头均匀地排布在柜体之上。
        这样的设计要求是为了能够尽可能的减少抽屉内一次元件的使用,一次腾出较大的空间,改善柜体发热严重的问题,提供一定的散热功能。同时可以有效减少二次回路控制线的使用数量,这样便可以降低二次触头的损坏率。同时设计出专用的插件,能够符合超五类线的敷设要求,使其能够进行100M的通信速率。
1.3 具体操作
        (1)首先需要将CT集成到一次侧进线动触头内部,这样就可以最大程度上的减少CT的使用空间,能够在日后的维修工作提供便利。同时将CT二次侧输出毫安级信号接到抽屉内部的综保内。
        (2)在抽屉内部进行综保的安装,使用型号为LM5F/LI5F的系列综保,这样的综保设计能够有效减少使用二次回路。
        (3)还需要进行通信插件的设立,需要注意的是不要使用RJ45的结构,在通用的网线内部设有8个电线,将其分为四组,形成四组双绞线。同时针对100M网络而言,能够真正投入使用的只有两组,并且由于抽屉内部空间有限,并不能长距离传输,以此并不需进行线组的全部接入。因此可以将通信专用插头设计成一个独立的插头,其上面具有四个端子。 同时考虑到安装的便利性,可以在动静触头一侧分出一些短线,固定成RJ45接头,最后在进行合理的测试变可以投入使用。


2 二次元件的智能化设计
        在经过长久的发展,有一部分的低压综合保护装置已经有了完善的功能,能够满足对低压智能配电系统的需求,在低压综保的使用中通常有两种途径,分别用于电动机和线路使用。
        从低压智能配电箱的具体使用中,需要让其满足以下几个设计要求。
2.1 电参量的检测
        在精准度的要求上,并不要求能够满足达到计费级别,而在低压配电的整体系统中,计费的关口是在进线柜内部,并没有为此增加额外的成本,所以可以使综保具有保护和检测性。并且精准度能够达到1%的程度就可以完成对实际情况的反应。
2.2 计量功能
        如果条件允许的情况下还是可以进行对回路电路的电度量进行反应,但是同上,不需要对计量功能有过多的要求。      
2.3 保护功能
        需要能够符合各种类型的负载需求,提供出可靠地特性。同时其中某些功能的出入后必须动作于断路器,比如在单向接地保护和漏电保护机制上。因为这两种情况下,其故障电流很有可能会超过接触器分断范围。
2.4 统计功能
        需要能够对外部操作情况进行统计,这样在出现问题的时候能够有据可查,方便进行检修,所以需要对行为记录。
2.5 可编程控制逻辑
        需要制定出可以编程控制的逻辑算法,这样能够在现场的工艺的使用中具有灵活性。
2.6 故障的记录
        在使用过程中,一定会出现由于人为或者机器出现故障,因此在二次元的设计中需要进行故障的记录,需要进行对发生故障的一瞬间进行故障的记录,同时还需要对故障的发生进行故障录波,使其能够对故障详细的记录下来。
2.7 通信功能
        现今的工业现场总线的前提下,需要进行100M的以太网通信,所以需要满足通信功能的使用。
2.8 CT的断线检测
        在低压配电柜中,需要对低压二次回路进行CT断线的检测,以此提高配电柜的安全性和质量性。
2.9 实现对控制回路的断线检测
        虽然说低压二次控制回路的断线检测环节一般都会被忽略,但是对于整体智能化配电柜的设计当中还是需要重视起来。
2.10 易维护和使用寿命
    在设计出来的二次元件智能化的改造,需要能够保障产品有一个良好的使用周期,并在低压综保的保护对象可以同现实单元相分离,以此提供出独立的低电压综合保护装置的电源模块。
总结:综上所述,我国现如今利用先进的低压综保技术,有效地减少过去需要单独配备的计量表。同时有效地降低二次回路控制线的使用,提高低压配电系统的整体合理性和运行稳定性。让其能够在操作中更加具有智能性,同时低压智能配电柜的使用有效为我国电力设施的使用提供了便利性。
参考文献:
[1]杨世亮,柴娜,柳俊岗.基于智能配变终端的低压配电网智能运检体系构建研究[J].科技风,2020(05):187.
[2]肖新华,黄明烨,宋志强.基于智能配变终端的低压配电网智能运检体系构建研究[J].供用电,2019,36(06):55-61.
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