摘 要:主要講述了關(guān)于智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,并且介紹了如何才能選擇正確的智能斷路器來配合智能電力儀表,舉例驗證了在同類品牌中高檔智能低壓斷路器所具有的功能結(jié)論。
關(guān)鍵詞:智能配電系統(tǒng);智能斷路器;智能電力儀表;配合
隨著我國經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展,智能化配電系統(tǒng)由開關(guān)配以具有通信功能的智能化原件,經(jīng)數(shù)字通信與計算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實現(xiàn)變電站開關(guān)設(shè)備運行管理的自動化、智能化。就相應(yīng)的設(shè)計人員來說,需在充分系統(tǒng)功能的前提下設(shè)計經(jīng)濟(jì)、合理的配電方案,這就面臨著多樣的電器元件的選型與配合問題。
1 簡要分析智能化配電系統(tǒng)
智能化配電系統(tǒng)是將行業(yè)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等匯集在一起的智能應(yīng)用集合。近年來,伴隨著信息技術(shù)的深化發(fā)展,其復(fù)雜度以及技術(shù)水平愈發(fā)增強,在工業(yè)領(lǐng)域,智能化配電的先進(jìn)概念得到合理滲透,逐步構(gòu)成具體的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng),可實現(xiàn)對整個系統(tǒng)運行的可靠性以及實時、快速需求的充分滿足。比如,對于一個10KV的配電系統(tǒng)來說,就要以ZN63A-12型高壓真空斷路器,此斷路器是我國獨立自主研發(fā),并且功能已經(jīng)與ABB公司生產(chǎn)的VD4-12型高壓斷路器相媲美。而且在市場上的性價比也具有明顯的優(yōu)勢,它已經(jīng)成為了我國高壓斷路器中主流產(chǎn)品之一。可是,因為高壓真空斷路器自身也有著缺點就是不具備通信功能,如果想要在智能化的供電和配電系統(tǒng)中實現(xiàn)遙信與遙控,就一定要配置網(wǎng)絡(luò)電力監(jiān)控裝置。比如集“三遙”功能于一身的智能電力儀表就可以實現(xiàn)下面的功能:
1.1 關(guān)于斷路器開關(guān)的合閘狀況、分閘狀況、儲備狀況、以及工作位置的只是、試驗位置指示等的“遙信”
1.2 關(guān)于斷路器開關(guān)的合閘、分閘。儲能等進(jìn)行遙控。
1.3 關(guān)于斷路器回路的電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度等進(jìn)行電力參數(shù)的遙測。
在新建工程的高壓配電系統(tǒng)中,可以使用傳統(tǒng)的繼電器保護(hù),然后選擇相應(yīng)系列的智能電力儀表和對應(yīng)的智能配電監(jiān)控軟件組成的自動化系統(tǒng),既能節(jié)約大量的工程項目投資,也可以滿足供配電系統(tǒng)對高壓保護(hù)的要求。
2 AEC公司智能配電系統(tǒng)中的電氣解決方案
在美國能源控制公司AEC研制的自動化產(chǎn)品中,智能配電系統(tǒng)原本是其的關(guān)鍵構(gòu)成部分。根據(jù)電氣成套開關(guān)設(shè)備的相關(guān)要求特點,該公司繼而實現(xiàn)AECONTROL變電站監(jiān)控系統(tǒng)的推出。一般來說,AECONTROL可謂是將變壓器、中壓開關(guān)設(shè)備以及變電站開關(guān)設(shè)備集于一身的智能配電管理系統(tǒng),該系統(tǒng)隸屬于一體化分布形式。在充分結(jié)合斷路器遙信、遙控以及遙測等等相關(guān)技術(shù)要求與功能需求的基礎(chǔ)上,應(yīng)該為每臺斷路器設(shè)備進(jìn)行通訊模塊地合理配置,再采用總線形式加之配電站的監(jiān)控集成柜通過RS485串行口接口形式來實施通信行為,在此需要注意的是看,監(jiān)控集成柜跟380V開關(guān)柜模塊相互間通信所需規(guī)約應(yīng)充分相應(yīng)的MODBUS KTU規(guī)約要求。對于變電站來說,AECONTROL系統(tǒng)主機(jī)作為其的一體化監(jiān)控平臺,能夠很好為系統(tǒng)實現(xiàn)相應(yīng)的集中監(jiān)控功能,將前端機(jī)設(shè)備配置于系統(tǒng)現(xiàn)場層面位置,采用內(nèi)部的以太網(wǎng)將其跟監(jiān)控主機(jī)連接在一起;位于前端機(jī)下方,且處于開放的設(shè)備層的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò),可謂是將變電站各個設(shè)備進(jìn)行合理連接的智能化裝置。工業(yè)PC機(jī)是前端機(jī)主要的組成部分,其具備有較強的抗干擾與通信處理等等功能,實現(xiàn)了對網(wǎng)關(guān)與路由器設(shè)備的合理取消,將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效簡化,促進(jìn)底層變電站所有設(shè)備可完成無縫連接。就目前的情況而言,很多現(xiàn)場智能化裝置雖然有著一定的數(shù)字通信功能,卻是沒有通過較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊恢滦砸约盎ゲ僮餍詸z測的現(xiàn)場總線設(shè)備,其通信所具備的兼容性相對較差,所持有的協(xié)議欠缺統(tǒng)一性。然而,AECONTROL前端機(jī)所具備的較為靈活的通信處理功能,可充分符合相應(yīng)的系統(tǒng)開放需求,具體來說,則為現(xiàn)場總線產(chǎn)品既能滿足可連接標(biāo)準(zhǔn),又可以跟其他智能化裝置進(jìn)行兼容,將其所具備的靈活性充分?jǐn)U展,滿足用戶變電站各個設(shè)備的系統(tǒng)集成需求。該公司可在國內(nèi)實現(xiàn)對6到110千伏整個系統(tǒng)的所有微機(jī)綜合保護(hù)單元的有效提供,同時,還可實現(xiàn)對400伏低壓電動機(jī)保護(hù)控制器與智能配電儀、自動化后臺監(jiān)控設(shè)備的有效提供。在進(jìn)行AECONTROL連接的時候,能夠充分實現(xiàn)上述功能的代表性智能化裝置包括AEC2000系列微機(jī)綜合保護(hù)測控單元、AEC6800/AEC46系列智能配電儀表和AEC4900電動機(jī)保護(hù)控制器等。
通過計算機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)場總線可將AEC2000系列的微機(jī)綜合保護(hù)測控單元合理的連接起來,使得故障信息以及圍護(hù)信息管理、開關(guān)保護(hù)設(shè)置、開關(guān)保護(hù)定值設(shè)置、顯示和測量相應(yīng)的電參量等等功能得以實現(xiàn);遠(yuǎn)程控制和針對電能質(zhì)量展開的綜合監(jiān)控與測量等三遙功能可通應(yīng)用C6800/AEC46系列智能配電儀表設(shè)備得以實現(xiàn);在運用現(xiàn)場總線技術(shù)的基礎(chǔ)上,AEC4900智能電動機(jī)保護(hù)裝置擁有了甚是強大的測量和現(xiàn)實具體參數(shù)功能以及控制和保護(hù)電動機(jī)的相關(guān)功能,具體來說,星三角、正反轉(zhuǎn)以及直接起動、雙速等等為主要的控制功能,其保護(hù)功能涉及有針對過載、漏電以及斷相、欠壓、三相失衡、堵轉(zhuǎn)、電動機(jī)發(fā)熱等等情況實施的保護(hù),同時,可針對功率、三相電壓與電流、故障類型報告、功率因數(shù)、電動機(jī)運行維護(hù)的相關(guān)信息等等進(jìn)行合理測量與有效顯示。與此同時,AEC4900電動機(jī)保護(hù)控制裝置能夠為電動機(jī)裝置提供必要的故障預(yù)測和自動重起的相關(guān)功能,持有相應(yīng)的雙冗余通信接口。在這里需要特別進(jìn)行推薦的是,AEC6800系列智能配電儀表,其不僅可以遙測三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度,還可以遙信開關(guān)的合分閘狀態(tài)及遙控開關(guān)的合分閘操作。除此之外,其擁有者十多種擴(kuò)展模塊,可將選擇各類通訊協(xié)議以及測量諧波等等相關(guān)功能得以實現(xiàn),該設(shè)備開啟了在智能配電產(chǎn)品上運用VFD真空熒光顯示技術(shù)的先河,使得其在同類產(chǎn)品中脫穎而出,具備有較高的對比度特性以及亮度,使其能夠在溫差變化大、震動劇烈以及高壓等等多種較為惡劣的環(huán)境中獲得廣泛應(yīng)用。
3 結(jié)束語
由上面案例我們可以看出,進(jìn)行智能化設(shè)計時,一定要盡可能的滿足供配電設(shè)計規(guī)范及系統(tǒng)智能化設(shè)計的要求為前提。只有選擇智能斷路器配合智能電力儀表,才能達(dá)到斷路器本身自帶的功能發(fā)揮出作用,這樣也會相對應(yīng)的減少工程造價的成本。
參考文獻(xiàn)
[1]JGJ/T16-1992.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2008.
[2]華東建筑設(shè)計研究院.智能建筑設(shè)計技術(shù)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2009.
[3]林作為.低壓智能配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2010.