智能化開關(guān)柜一、二次設(shè)備融合關(guān)鍵技術(shù)

隨著電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和電力能源投入的發(fā)展，電氣成套設(shè)備需求量逐年增加，產(chǎn)品升級換代速度加快，生產(chǎn)設(shè)備及加工工藝有了明顯改進(jìn)、電氣設(shè)備智能化、一二次融合技術(shù)、集成一體化等設(shè)備性能有了明顯的提高。

一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過程的高壓電氣設(shè)備。它包括斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、刀閘開關(guān)、電纜母線、輸電線路、電力電纜等。由一次設(shè)備相互連接，構(gòu)成配電設(shè)備開關(guān)或進(jìn)行其分合閘操作過程的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備。也稱為無源組件。

二次設(shè)備是指對一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)指揮信號所需的低壓電氣設(shè)備。由二次設(shè)備相互連接，構(gòu)成對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。也稱為有源組件。

一、二次設(shè)備融合關(guān)鍵技術(shù)

由于各種電器元件安裝位置不同，在構(gòu)成一個(gè)完整的電氣控制系統(tǒng)時(shí)，就必須劃分組件。

1、把功能類似的元件用模塊化的形式組合在一起；

(1)盡可能減少組件之間的連線數(shù)量，同時(shí)把接線關(guān)系密切的控制電器置于同一組件中；

(2) 減少電壓等級采用統(tǒng)一的供電電壓

(3) 可把外形尺寸、功能相近的電器用模塊的形式組合在一起；

(4)為了電氣控制系統(tǒng)便于檢查與調(diào)試，把需經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護(hù)和易損元件組合在一起。

2、在劃分電氣控制柜組件的同時(shí)要解決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線方式：

電氣控制柜各部分及組件之間的接線方式一般應(yīng)遵循以下原則：

(1)開關(guān)電器、控制板的進(jìn)出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進(jìn)出線數(shù)選用不同規(guī)格的接線端頭或接線鼻子；

(2)電氣柜、控制柜、柜(臺)之間以及它們與被控制設(shè)備之間，采用接線端子排或工業(yè)聯(lián)接器連接；

(3)弱電控制組件、印制電路板組件之間應(yīng)采用各種類型的標(biāo)準(zhǔn)接插件連接；

(4)電氣柜、控制柜、柜(臺)內(nèi)的元件之間的連接，可以借用元件本身的接線端子直接連接；過渡連接線應(yīng)采用端子排過渡連接，端頭應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的接線端子處理。

西門子公司SIEMENS 8DJ20智能一體化開關(guān)柜示范

操作機(jī)構(gòu)模塊化

智能化一二次融合技術(shù)特點(diǎn)：

（1）、開關(guān)柜智能操控裝置DTU 二次設(shè)備（嵌入式智能終端）是開關(guān)柜自動(dòng)化成套設(shè)備的核心部件。其中電子控制器是針對當(dāng)前中壓系統(tǒng)開關(guān)柜研制開發(fā)的一種新型、多功能、電操控制機(jī)構(gòu)

（2）、智能化數(shù)字化動(dòng)態(tài)指示的現(xiàn)場終端信息采集DTU裝置。對傳統(tǒng)裝備進(jìn)行信息化技術(shù)升級改造，就是要把集成了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的嵌入式智能控制單元，經(jīng)過增加元器件的技術(shù)改裝，使開關(guān)設(shè)備的電氣性能得到提升，能夠完整的實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，系列配套產(chǎn)品提供了可靠的配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)改造的解決方案。

（3）、設(shè)備的兼容性是關(guān)鍵，電子控制器要能夠安全的操控各種類型的開關(guān)設(shè)備。

（4）、開關(guān)柜要從手動(dòng)操作升級改造成遠(yuǎn)動(dòng)操作，首先就是加裝電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，把人工用搬桿操作轉(zhuǎn)換化為按鈕操作。

（5）個(gè)性化定制方案

通過完整的交互過程讓客戶直接參與成套設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過程中，精確定位客戶的實(shí)際需求，在這個(gè)過程中我們依據(jù)客戶的不同需求數(shù)據(jù)做出各種樣機(jī)模板提高了用戶的體驗(yàn)。

一、智能化一二次融合成套設(shè)備使整個(gè)輸配電系統(tǒng)的保護(hù)、控制、監(jiān)控、測量等集中起來，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化，為廣域監(jiān)測和診斷系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，確保電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、通信和數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、電力電子技術(shù)等的發(fā)展及各學(xué)科間的融合，電氣成套設(shè)備的智能化、小型化、緊湊設(shè)備逐步成為行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢。

電氣成套設(shè)備應(yīng)用主要通過3個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)。

1、在以后的增量電網(wǎng)建設(shè)中直接安裝智能電氣成套設(shè)備。

2、將存量運(yùn)行設(shè)備做技術(shù)更新改造，增加了電氣成套設(shè)備智能化水平。

3、光纖到戶

光纖通信具有通信穩(wěn)定、容量大、速度快等優(yōu)勢，完全具備配電自動(dòng)化遙測、遙信和遙控‘三遙’的通信要求。電力光纖到戶小區(qū)可實(shí)現(xiàn)用電信息采集。

二、建設(shè)經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的智能電網(wǎng)，離不開現(xiàn)代化先進(jìn)的通信技術(shù)平臺。智能電網(wǎng)的供電可靠性又是智能化電氣設(shè)備的首要條件，進(jìn)一步優(yōu)化和完善電力通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化。電力光纖到戶是提升配網(wǎng)自動(dòng)化水平和提高供電服務(wù)質(zhì)量而進(jìn)行的一項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)。

三、新投運(yùn)的智能化配電系統(tǒng)顯示出了智能電氣設(shè)備的魅力。新型的智能化電氣設(shè)備能夠自動(dòng)對故障點(diǎn)進(jìn)行定位，自動(dòng)隔離故障區(qū)間，自動(dòng)化系統(tǒng)停電時(shí)間不會(huì)超過1分鐘就能恢復(fù)用戶供電。。

四、在不斷總結(jié)開關(guān)柜改造的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一認(rèn)識克服技術(shù)障礙，經(jīng)過以創(chuàng)新的技術(shù)和方法完成了戶外開閉所和環(huán)網(wǎng)柜的整體升級改造。

改造后電氣設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足南方電網(wǎng)《配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》要求。并且實(shí)現(xiàn)一次掛網(wǎng)正常運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)和施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)劃設(shè)計(jì)要求。

五、開關(guān)柜智能操控裝置（智能終端）是成套設(shè)備的核心部件，是針對當(dāng)前中壓系統(tǒng)開關(guān)柜研制開發(fā)的一種新型、多功能、智能化數(shù)字化動(dòng)態(tài)指示的現(xiàn)場終端信息采集裝置。智能終端裝置能夠適用于10KV-20KV戶外多種電力開關(guān)柜。開關(guān)柜智能操控裝置功能強(qiáng)大，它以“一體化“的結(jié)構(gòu)布局配套于開關(guān)柜，簡化了開關(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。

六、結(jié)構(gòu)緊湊、標(biāo)準(zhǔn)化布線：智能裝置是進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型、材料等方面技術(shù)攻關(guān)，確?，F(xiàn)場安裝時(shí)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。智能一體化開關(guān)柜采用歐洲EIB（ElectricalInstallation Bus）（國標(biāo)GB/Z20965-2007）標(biāo)準(zhǔn)布線方式。最大的特點(diǎn)是通過單一多芯電纜替代了傳統(tǒng)分離的控制電纜和電力電纜，并確保各開關(guān)可以互傳控制指令，因此總線電纜可以以線型、樹型或星型鋪設(shè)，方便擴(kuò)容與改裝。

電氣線路簡單，安裝方便，易于維護(hù)，節(jié)省大截面線材消耗量，降低投資成本和維修管理費(fèi)用，縮短安裝工期，提高了投資效益。

智能化、小型化、高安全性和可靠性能集成一體，也就是最終研發(fā)出新一代一二設(shè)備相融合的電網(wǎng)智能裝備。