一二次融合的智能环网柜关键技术研究

一二次融合的智能环网柜关键技术研究

庞景夏

深圳友迅达科技股份有限公司 广东深圳 518000

[摘  要]电网行业现阶段一二次设施设备更具融合性，界限日益模糊化，技术更新及一二次设施设备的融合技术成熟度也不断提升。智能环网柜，其也逐渐从一次及二次融合，促使一体化集成多功能设施设备形成，对电网行业今后更好地进步发展起到积极促进作用。故本文主要探讨一二次融合下智能环网柜的关键技术，仅供参考。

[关键词]环网柜；智能；一二次；融合；关键技术；

前言：

伴随电网产业持续进步发展，对智能环网柜各项技术提出更高要求，为更加适应于电网事业的发展需求，积极落实一二次融合智能化环网柜的关键技术综合分析，现实意义较为显著。

1、关于环网柜及其一二次设备概述

1.1在环网柜层面

环网柜，即可促使环网供电得以实现的一种开关柜，制造厂依照着一次的主接线各项要求及标准，把单回路若干开关柜合理组合成为一组柜子或是多个的开关单元将其集成一面含有多个回路相应柜子，在一定程度上，在我国此组合或是集成成套供应金属封闭性开关设备通常应用至10kV一次的配电系统当中。国外大部分应用至36kV或其以下的环网供电综合系统当中。环网式开关柜功能作用集中表现为电力系统实施发电、输配电及电能转换整个过程当中，实现对用电设备的开合控制及其保护[1]。环网柜，其内部以熔断器室、开关室、电缆室、操动机构室为主。开关室，其是由密封于金属壳体当中各功能回路和回路间母线所构成。所有功能回路均含负荷开关（或断路器）及接地开关。负荷开关，内含垂直运动动触头系统及下端部位静触头，在开关合闸期间，动触头则向下运动，而负荷开关则可接通。由动触刀及静触刀构成接地开关，弹簧运动期间，接地开关可实现快速接通。开关室的上部分及后部分开设长方形4个装配的工艺孔。负荷开关实行压气内吹形式结构，极具灭弧能力，不影响对地绝缘，且动静触头均含弧触头，开断次数得以增加。熔断器和负荷的开关室组成变压装置的保护回路，环氧浇注绝缘壳体当中装设高压限流式熔断装置，熔断装置熔断后，撞针弹出，负荷开关予以分闸。操动机构室设环网柜的正面部位，所有功能回路当中，负荷开关配置人力或电动储能式弹簧操动机构，而接地开关则配置人力储能式弹簧操动机构，负荷开关的分合闸部位设有指示灯及电动分合闸操作按钮、开关状态的显示牌、模拟线、加锁位置等，负荷开关及接地开关设联锁装置，可避免误操作现象产生。

1.2在一二次设备层面

一次设备，即直接应用至电能的生产输送及分配整个生产过程当中高压电气基础设施设备，其以断路装置、母线、自动开关、隔离开关、输电线路、接触装置等为主。二次设备，即对于一次设备实际运行过程实施监测控制及运行调节、有效保护，并为广大维护技术员提供设备具体运行工况及生产指挥相关信号一种低压电气类型设备。二次设备互相连接，便构成对于一次设备实施监测控制及调节、有效保护的相应电气设备，即二次设备。因各电器元件在具体安装位置上存在着差异性，构成电气控制完整系统期间，需做好组件划分工作。设备一二次的融合设计期间所需注意的有：类似功能元件务必组合到一起，组件相互间连线数量应尽量减少，接线关系较为密切控制电器需放置到相同组件当中；分离强弱电控制装置，确保干扰得以减少；考虑到总体的整齐美观性，外形尺寸及重量比较接近电器则可予以有效组合。

2、一二次融合之下智能化环网柜的关键技术

智能环网式开关柜逐渐从一次及二次融合，促使一体化集成多功能系统设备形成。智能环网式开关柜，其内部嵌入控制逻辑相应关系算法，以物联网为基本方法积极推进电气系统开关柜主机集成机电的一体化系统产品能够向着智能化的环网柜这一方向发展。在一定程度上，智能环网式开关柜，其能够对人的操作习惯予以模拟，依照着固化操作相应流程，来执行其逻辑判断各项推理，整个过程当中人的脑力及体力劳动得以代替。下列为对一二次融合之下智能化环网柜的关键技术所作出阐述：

2.1 在一二次融合技术层面

为充分满足于改造优化过后的一二次设施设备融合相关技术要求及标准，需对电气控制系统工艺予以合理设计，该部分设计以电气系统控制柜总体结构、总接线图、电气系统控制柜的配置图、电器各部分装配及其接线图等设计为主。一二次设施设备的一体化当中关键技术，即电操安全的控制装置设计。在一定程度上，安全控制装置从属自动化配网当中一类重要设备。DTU所需各类信号均由安全控制装置负责提供的。在未装设DTU设备情况，环网柜可以完成电动操作及遥控遥信相关信号的全面性采集，开关柜各项电动操作可独立完成，且在后续加装DTU基础设备期间，无需予以二次停电，仅需将控制装置电源关闭时便可实施安装操作[2]。DTU将分合闸相应命令脉冲发出后，可及时传到电操电机的驱动电路当中。电机可始终维持带电状态之中，分合闸实操期间，操作电源可接通完成相应的闭环操作。但其也存在着一定缺陷，即分合闸一旦发出脉冲后，则DTU将失去控制，致使电操变为不可控的一个循环电路。装设电动操作的控制装置，其属于中间设备，其所具备功能是一次及二次信号接口可实现有效转换DTU终端口部位脉冲遥控的命令信号，其能够经控制装置功率放大，逐步转化成为电机驱动的电流。开关柜上面全部回路电操驱动的电路、分合闸的接地信号均连接至安全控制装置上面，替代开关柜上每个回路上面继电装置的控制回路，环网柜可实现一体化的集中控制。

2.2 在自动化配电技术层面

环网柜与DTU终端，均属于自动化配电的一个基本单元，促使自动化配电系统得以形成，下列为一二次融合智能环网柜当中自动化配电技术所具备各项功能作用：一是，一二次融合智能环网柜借助自动化配电技术，能够实时监测系统运行工况，且可对线路负荷实施远程监测，确保可实时掌握所有支线及分段线路具体负荷情况，超载的线路均可被及时发现，发挥自动化配电技术的遥控功能优势，现场班组倒闸实操工作量得以减轻，缩短倒闸实操时间。同时，对于热备用线路的联络开关实操来说，负荷可实现快速转供，配电网总体运行方式可实现灵活且快速地调整[3]；线路故障致使跳闸现象产生后，自动化配电技术之下，自动化配电主站能够与终端遥测的信号相结合，对故障区域实施准确判断，将故障自动隔离开来。如此一来，可有效缩短故障查找所需时间，为供电提供可靠的基础保障。

3、结语

综上所述，一二次融合智能化环网柜所涉及关键技术以一二次融合技术、自动化配电技术为主，但不局限于此，今后仍然需相关技术研究者增加对此方面的深入研究，不断改进优化各项技术，便于更好地发挥一二次融合智能化环网柜各项技术优势，为电网事业的稳健发展助力。

参考文献：

[1] 黄伦, 张欣宜, 冯思朦. 智能一二次融合柱上开关高可靠性关键技术研究[J]. 电子设计工程, 2021, 29(020):511-512.

[2] 梁俊杰. 一种环网柜智能在线检测方案[J]. 居业,2020，21(032):208-209.

[3] 张耀宇. 智能环网柜配网远程综合监测技术研究[J]. 自动化与仪器仪表, 2021，33（019）：217-218.