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發布時間：2022-01-04 11:03:37
環網供電技術日益成熟，而環網柜以其體積小、構造緊湊、設備便利、維護簡單、平安可靠、便利供電等諸多利益而被普遍運用，隨著電力工業的快速翻開及智能配電網的制造，對供電質量和可靠性的請求不時行進。環網柜請求小型化、智能化、網絡化，具有配網主動化的功用。如今國內外大局部的做法是運用現有的產品，在普通環網柜的基礎上裝備電流互感器、電壓互感器、電動操作組織、缺陷指示器、繼電維護模塊、配電終端單元等，能夠使環網柜具有測控與維護功用，完畢環網柜基礎智能化。
傳統DTU的架構是中心單元加外圍部件，還裝備了備用電源及通訊模塊。其缺乏之處：（1）DTU里面的功用部件過于冗繁，構成DTU自身體積較大，在設備及維護上不便利；（2）構成環網柜對DTU的依賴性加強，如如今許多環網柜運用的是DTU自帶后備電源，假如DTU呈現缺陷，簡單構成環網柜整個二次操控回路掉電，不利于行進供電的可靠性；（3）環網柜里一些模塊的功用反復，如一些環網柜在裝備DTU的一同還在每個環網柜間隔上裝備看門狗設備，功用反復太多，不利于設備全體功用及功用的優化；（4）環網柜全體構造遠沒有抵達志向的架構，各功用模塊之間的協作沒有完畢優化組合。針對以上問題，提出一種新式集中式智能環網柜方案。首先對環網柜本體停止小型化改造，其次對環網柜的操作組織、集中式智能操控器、智能電源等作了智能化處置，最終對環網柜通訊模塊停止改造，完畢環網柜的不連續通訊。
1集中式智能環網柜總體方案智能環網柜是運用現代的電力電子、主動化操控、傳感丈量等技術將10kV負荷開關柜、斷路器柜、熔斷器柜、互感器與維護設備、通訊設備、計量表面等模塊組合在一同，完畢電網一次設備與二次設備的超卓分離。集中式智能環網柜全體構造如圖1所示。
集中式智能環網柜首要包含環網柜本體、操作組織、互感器、集中式智能操控器、通訊終端、智能電源等。本方案選用的組合式光電互感器能夠給電源體系充電和供應環網柜各回路電流電壓信號。電源體系能夠給環網柜各回路供應操作電源，并裝備了后備電源，在環網柜進線失電時能夠持續供應作業電源。方案當選用的集中式智能操控器，設備便利、體積小巧，和傳統DTU的中心單元恰當，能夠很好的監測環網柜每回路的電氣量和非電氣量信號。集中式智能操控器將搜集到的信號處置之后傳輸給通訊終端，由通訊終端完畢環網柜對外通訊，完畢環網柜的配網主動化功用。
2集中式環網柜的構成
2.1環網柜本體環網柜的本體構造分為氣箱、操作組織室、電纜室和母線銜接室（局部柜有）。本方案中環網柜本體選用上斷路器下負荷開關的方式。斷路用具有體積小、重量輕、適于頻繁操作、滅弧才能強、機械壽數及電氣壽數長等利益；負荷開關選用三工位、真空滅弧的開關本體，具有全絕緣、斷口可視、可防內燃弧等利益。充任阻隔開關運用，供應一個顯著的斷點，便利維護與檢修。整組柜子選用共箱式構造，開關設備和硬母線密閉在同一個金屬關閉外殼內，普通選用SF6作為滅弧介質和絕緣介質，環網柜全體上具有可靠的平安性、優良的開關動作，構造緊湊及免維護等特征。
2.2操作組織環網柜的操作組織能夠對環網柜的開關本體停止操作，然后完畢環網柜的合分閘動作，首要能夠分為手動組織和和繃簧操作組織。手動操作組織是一種靠人手停止分合閘操動的操作組織；繃簧操作組織是一種運用已儲能的繃簧作為動力來操動的組織，其繃簧的儲能是經過電動機驅動來完畢的。環網柜操作組織的可靠性是保證環網柜供電可靠性的條件，早年的操作組織過于簡單，只是單純的完畢合分閘動作，可是智能環網柜請求其操作組織有必要向智能化的方向翻開。操作組織的通用性應進一步行進，能夠稱心常見的如DC24V、DC48V、DC110V、DC220V、AC220V等電壓等級；電動操作設備在接受用戶操作指令后，首先要判別操作條件能否稱心，如不稱心“五防聯鎖”閉鎖條件時，操控設備會給用戶分明提示，以便應用戶停止處置。操作組織自身應具有機械五防的請求，保證組織的正常動作。
2.3互感器互感器是用來給環網柜的維護設備供應電流、電壓信號，然后完畢繼電維護功用，電壓互感器能夠為環網柜的操控回路供應操作電源。本方案選用的互感器為組合式光電互感器，具有體積小、重量輕、抗干擾功用好等利益，有利于環網柜丈量精度的行進。該互感器還裝備防開路維護模塊，運用一體化規劃，保證光電式互感器在產生缺陷時不會感應出高電壓，使人身和設備免受損傷，最大極限地行進設備運用的平安性。
2.4集中式智能操控器本方案提出的集中式智能操控器，是集數據搜集與監控（SCADA）功用、繼電維護、缺陷檢測、長途操控、饋線主動化于一體的智能配電終端。操控器能夠可靠的對環網柜停止監控，一同會協作配電子站、主站完畢配電線路的正常監控和缺陷識別、阻隔和非缺陷區段康復供電，完畢配電主動化。本方案選用的集中式智能操控用具有如下特征：（1）制器自身的體積小巧，可擴展性較好，有助于環網柜向小型化、智能化方向翻開。（2）操控器能夠一同電流搜集互感器的維護側和丈量側電流，不需求再裝備單獨的維護模塊，既能稱心對電流丈量精度的請求也能稱心在缺陷時可靠的動作。這樣能夠節約環網柜的全體空稱心環網柜向小型化、智能化的方向翻開。（3）將環網柜中的一些功用模塊都整合在操控器傍邊，整個柜子會愈加精練。（4）操控器搜集的信號豐富，維護功用全面，低氣壓事端、超溫、設備異常等都能做到維護跳閘和缺陷報警。（5）整個環網柜的維護量會減小，操作起來愈加方面，以后會完畢免維護。
2.5通訊終端通訊終端將集中式智能操控器的電信號轉換為光信號，以便智能環網柜平安可靠的與主站／子站通訊，通訊速度快能夠完畢對環網柜實時在線監控以及配電網中缺陷的快速處置。通訊終端裝備以太網接口、GPRS／CDMA通訊接口、RS‐232／485接口，完畢主站／子站的不連續通訊。
2.6智能電源環網柜的操作組織、操控器、通訊終端等二次設備都需求完畢不連續供電。為了行進供電的可靠性，請求在供電電源失電時，二次回路仍然會有電源，能夠持續可靠的動作，環網柜中有必要具有備用電源。為了行進供電電源的可靠性本電源的規劃首要選用了如下辦法：（1）環網柜普通選用雙進線，兩條進線互為備用給電源的充電模塊供電，當其中一條進線失電時，由繼電器將另一條進線的220V電源轉給充電模塊，保證整個柜子的二次回路持續供電。（2）當環網柜的兩條進線都失電的時分，為了使二次回路持續帶電，需求由備用電源持續供電。如今首要的備用電源是不連續電源（UPS）和蓄電池，還有的選用超級電容供電。為了行進供電的可靠性，本電源方案選用蓄電池與超極電容相分離，兩種電源可互為備用，能夠進一步行進供電的可靠性。智能電源的方案如圖2所示。
智能電源的電源辦理模塊首要功用：
（1）充電功用。在充電電源有電時，可靠的對后備電源停止恒壓、恒流充電。
（2）維護功用。包含過流維護、過壓維護以及輸出短路維護、過放電維護。
（3）不連續供電功用。交流電源與后備電源的操控回路相互獨立，在一方呈現問題時不影響二次設備的正常供電。
（4）告警功用。在充電電源失電、電池欠壓、過壓、過熱等異常狀況以及電池活化時宣公告警信號。
（5）電池活化功用。活化辦法能夠設置主動守時活化也能夠手動操控活化或遠方遙控活化。3集中式智能環網柜的運用集中式智能環網柜在城市小區智能配電體系中的運用，如圖3所示
圖3是經過集中式智能環網柜構建的一個配網主動化體系，在正常作業的時分，集中式智能操控器搜集環網柜每個間隔信號，然后經過通訊網絡對配網主站停止通訊，采用的通訊辦法有光纖、無線等。在配網主站能夠分明細致的看到環網柜每個開關的狀況、電氣量及非電氣量信息。當在F1處產生缺陷時，缺陷上游處變電站A的出線斷路器K1及環網柜1的兩個進線K11和K12均能檢測到缺陷信號，而缺陷下流處的K22則檢測不到缺陷信號。集中式智能操控器將搜集到的缺陷信號傳輸到配網主站，配網主站對缺陷信號停止分析和邏輯判別，缺陷點必定坐落兩頭信號不通35第3期魏永樂，等：集中式智能環網柜方案
的區段，兩頭都能或許都不能檢測到缺陷信號的區段則不是缺陷線路，所以可快速簡單的將缺陷點定位在K12和K21之間。開關K12會跳閘，開關K21堅持分閘狀況并閉鎖，將缺陷區段切除。配網主站接納到阻隔勝利信息，經過調度主動化體系將開關K11合閘，康復非缺陷區域供電。同理，當在F2處產生缺陷時，集中式智能操控器將搜集到的缺陷信號傳輸到配網主站，配網主站對缺陷信號停止分析和邏輯判別。經過缺陷點處在兩頭感遭到信號不通的區段的判據，將缺陷定位在K22和K31之間。開關K3會跳開然后主動重合，開關K31、K22跳開后不再閉合，將缺陷區段切除。配網主站接納到阻隔勝利信息，經過調度主動化體系將開關K21合閘，康復非缺陷區域供電。在整個過程中，從發現缺陷到缺陷阻隔最終將非缺陷區域康復供電所需求的時間非常的少，能夠最大極限的行進供電的可靠性，這是選用智能環網柜的優越性地址
4本文提出了一種只保管傳統DTU中心單元的集中式智能環網柜方案，該方案優化了環網柜構造，剔除了環網柜中一些功用反復的局部；減小了環網柜對功用模塊的依賴性，行進了供電的可靠性；減小了環網柜的體積，完畢了環網柜的小型化。
