智能低压配电系统的分析及实现

智能低压配电系统的分析及实现

王涛

（国网山东省电力公司垦利县供电公司山东257500）

摘要：目前，在电子信息技术的大力发展下，智能电网开始加快建设脚步的步伐，使低压配电系统被赋予了更多的功能，在稳定性和可靠性等方面都比以往的低压配电系统有着更加明显的优势，并得到了广泛发展。本文主要对智能低压配电系统的设计进行分析，并阐述了关键节点技术实现的方法，从而使智能低压配电系统向环保与节能的方向不断发展。

关键词：智能低压；配电系统；分析与实现

一、智能低压配电系统的设计分析

1.低压配电设备与线路的布置

（1）配电室的选址

在选择低压配电室的位置时，应尽可能的靠近负荷中心，并建立在尘埃少且干燥的地方，确保其有一定的发展空间。

（2）配电设备的布置

低压配电室配电设备的布置一定要遵循安全、稳定的原则，并且有利于其安全、检测等环节。另外，在同一室内的高压及低压设备间、成排布置的配电柜间一定要留出适当的位置和出口。在配电设备的布置过程中要采取相应的预防措施，一旦有危险的电体裸露在外一定要对其加以遮护，如果为其遮护存在一定困难时，要使用阻挡物对其进行保护，避免因裸露在外而发生安全隐患。

（3）配电设备布置的条件

配电设备在布置时应符合以下五个条件：第一，要与场地的环境特征相符；第二，要与建筑物的特征相符；第三，人与布线之间可接近的程度；第四，因短路而出现的机电应力；第五，在安装过程中可能会受到其它应力的自重。

（4）外部环境的影响

在布置配电线路时难免会受到外部环境的影响，因此在布置过程中应尽量避免因水的侵入而带来的损害；因外部的机械性损害而带来的影响；因灰尘的侵入而给布线带来的影响，以及强烈的太阳照射而带来的影响。

二、智能低压配电系统用户需求分析

1.用户需求分析

通常情况下，智能低压配电系统主要是在传统低压配电系统的基础上加入了现代微电脑控制技术，使整个系统能够通过计算机网络的作用来实现系统的自动化信息采集，以及系统运行状况的实时监控，远程遥控操作等任务。智能低压配电系统在初级阶段，因受电子原材料等技术水平的影响，使智能低压配电系统的成本要比普通低压配电系统的成本高出许多，绝大多数的用户在选择时往往都会选择成本较低的普通低压配电系统。最近几年在电子领域的快速发展下，电子原材料的种类开始呈现多样化趋势，产品的价格成本也都开始纷纷降低，使智能低压配电系统的价格也开始趋于灵活，因当前用户对智能低压配电系统的需要越来越高，所以人们在研发智能低压配电系统时也会充分了解用户的需求，设计出有针对性的系统组合方案，最大限度的实现智能低压配电系统的通用化和灵活化。

2.案例分析

最近几年，智能低压配电系统被广泛应用到民用建筑中，下面我们就以某小区的配电系统为例，进行详细说明。

某规模较大的民用建筑小区，居住了将近两万户居民，平均每年的用电量为2000万kWh。在该小区设施的不断完善下，目前在小区内的低压配电房一共有11个，虽然小区在每一区域都相继设立了值班室，但是由于小区面积过大，而绝大多数的配电房都建设在地下，从而影响了该小区的配电管理效率，这种表现主要体现在以下两个方面：第一，配电系统发生故障后，只能在用户端被动反应后，才会安排相应的维修人员到故障发生点进行检查，这种状态不仅故障的反应时间过长，而且也使维修工作比较被动，一旦发生较为复杂的故障，则很难迅速得到处理，从而影响了居民的正常用电。第二，因该小区面积较大，所以安放了许多值班人员，但是其管理效率却没有得到很好的提高。根据配电室中对值班的相关规定，值班人员需二十四小时值守，并实行两人四班三运转的原则进行换岗，值班室的增加势必会增加值班人员，因而导致运行成本的进一步增加。以上这两点问题给人们的日常用电需求带来了严重的影响，同时也给他们的生活带来了诸多不便。因此，在这种状态下，许多居民都要求及时解决并有效处理这些问题，满足小区的用电需求。而智能低压配电系统刚好可以解决这些问题，并达到节约运营成本、满足人们正常生活的需求。由于用户的具体情况各不相同，因此用户也希望系统有比较灵活的组网方式或者是比较合理的价格方案来应对不同的场合需求。

三、配电线路的保护

1.配电线路的短路保护

配电线路的短路保护应在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流。但保护电器是低压断路器时，短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。

2.配电线路的过载保护

配电电路的过载保护，应在过载电流引起的导体温对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流。过载保护电器应采用反时限特性的保护电器电流值，但应能承受通过的短路能力，对于突然断电比过载造成的损失更大的线路，其过载保护应作用于信号而不应作用于切断电路。

3.配电线路的接地故障保护

接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地型式，移动式、手握式或固定式电器设备的区别，以及导体截面等因素经技术经济比较确定。

四、配电线路的敷设

1.绝缘导线的敷设

绝缘导线在智能建筑的屋内外，尤其在建筑物的顶棚内敷设时宜用金属管、金属线槽。明敷或者暗敷于干燥场所的金属管布线应采用管壁厚度不小于1.5mm的电线管。直接埋于素土内的金属管布线，应采用水煤气钢管。电线管与热水管、蒸汽管同侧敷设时，应敷设在热水管、蒸汽管的下面，如在敷设时遇到困难，可敷设在其上面。

2.电缆的敷设

在选择电缆敷设路径时，应使电缆不易受到各种损伤，应避开规划中的施工用地和建设用地，应便于维护。有塑料或橡胶外护层的电缆时应避免日光长时间照射，必要时应加装遮阳罩或采用耐日照的电缆。电线不应在有易燃、易爆及可燃的气体管道或液体管道的隧道或沟道内敷设，也不宜在有热管道的隧道或沟道内敷设。电缆在屋内、隧道或竖井内明敷时，不应采用易燃的外保护层，支撑电缆的钠制构架应采取热镀锌等防护措施。

五、智能低压配电系统的实现

1.智能低压配电系统的结构

智能低压配电系统是一套完整的软硬件结合的系统性产品，智能低压配电系统由三部分组成，分别是系统软件层、通信网络层、智能原件层。其中系统软件层和智能原件层都是考虑用花工程的多样化，采用的是模块的设计，后期根据用户实际情况进行模块化的搭接，通信网络层提供系统软件层和系统元件层的通信连接，随着科技的不断发展，无线网络传输方案得到了越来越多的用户采纳，并且取得了较为可观的效果。

2.配电低压监控系统方案的选择

在选择配电低压监控系统方案时，首先要用户的不同需求、现场的不同情况以及实际的经济状况，提供不同的元件组合，主要有：监测型、半控制型、计控型、通用型、全能型和组合型。其次，根据连接的对象不同，可使用现有的各种智能元件实现通信，还可以利用对用户现有的老设备进行改造来实现通信。最后，根据用户现场地域环境的不同，选择合适的通信组网形式，从而挑选出最优化的方案。

结语：现阶段，我国行业的技术水平基本可以满足配电系统智能化的要求，因此，需要调整的依然是智能控制方面的技术。与国外的智能配电技术水平相比，我国的智能化技术水平依然比较落后，智能化仅仅是模块化控制的体现，实时操控比较少，所以我国的智能化技术水平的发展空间与实现空间还较为广阔，相信在未来有限的时间内，我国的智能低压配电系统一定会得到长足的发展。

参考文献

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[2]陈平，王宏.智能低压配电系统的分析及实现[J].低压电气，2010(21):25-28.

[3]方建全.智能化农村电网低压配电系统的特点及典型应用研究[J].电子技术与软件工程，2013(21).