智能電器在低壓配電自動化中的應(yīng)用

宋新義

摘要：智能電器在配電網(wǎng)中得到了越來越多的應(yīng)用，其體積較小、分辨程度強(qiáng)、選擇性飽和等特征取得了一定程度的應(yīng)用效果。在整個供電系統(tǒng)中運(yùn)用智能電器可以有效提升供電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文簡單介紹了智能電器的內(nèi)涵，并就其具體應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，希望能夠?qū)ε潆娮詣踊ぷ饔兴鶐椭?/p>

關(guān)鍵詞：智能電器；低壓配電自動化；內(nèi)涵；應(yīng)用

1、前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對供電質(zhì)量和效率的要求不斷提高，要想確保供電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，加大對于分布式清潔電源的利用，就一定要從根本上提升對于供電網(wǎng)的管理能力，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的智能化與自動信息化管理?？傮w來看智能電器屬于智能電網(wǎng)的一部分，智能電網(wǎng)涉及到供電過程的各個部分，而智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開智能電器的支持，所以說智能電器與智能電網(wǎng)有著十分緊密的聯(lián)系。

2、智能電器概述

智能電器是整個供電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)元件，主要包含感知、判斷和執(zhí)行等作用，能夠使得供電網(wǎng)的運(yùn)行管理更加信息化與智能化，進(jìn)而有效提升配電網(wǎng)的運(yùn)行效率?，F(xiàn)階段我國的智能電器研究已取得了一定的成就，通常智能電器也就是智能開關(guān)電器發(fā)揮電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的作用，進(jìn)而對整個供電線路進(jìn)行調(diào)控與保護(hù)。一般智能電器主要有三大作用：①對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行感知、判斷和執(zhí)行作用；②對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測并對其運(yùn)行壽命進(jìn)行測評；③同時智能電器還能夠進(jìn)行交互作用，提高對其使用環(huán)境的有效影響。

智能電器的應(yīng)用與發(fā)展需要以傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)等作為基礎(chǔ)，通常來說智能電器比傳統(tǒng)的電器元件更具優(yōu)勢：①智能電器可以收集在具體電網(wǎng)運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步作數(shù)字化信息處理，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算、保存和傳輸；②智能電器還有著對故障進(jìn)行檢測并進(jìn)行處理的作用，在進(jìn)行運(yùn)行時如果遇到故障可進(jìn)行初步檢測，然后找出故障出現(xiàn)的具體區(qū)域和產(chǎn)生原因，進(jìn)而有效的找出解決辦法；③智能電器還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行一定程度的控制與決策，可以結(jié)合具體的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及運(yùn)行狀況對電網(wǎng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，從而有效提高供電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境，減少資源的浪費(fèi)與消耗。

3、智能電器在低壓配電自動化中的應(yīng)用

3.1用于新能源的低壓開關(guān)電器

隨著分布式清潔能源的不斷普及和應(yīng)用，加強(qiáng)對于智能電器的應(yīng)用勢在必行。比如說用于保護(hù)光伏電池串的高性能微型斷路器，由于光伏電池串工作原理和普通電源不相同，其短路電流相對較低，所以說傳統(tǒng)的熔斷保護(hù)系統(tǒng)無法起到有效的保護(hù)作用，當(dāng)太陽能比較充足的時候其電流傳輸量也比較大，無法利用瞬時脫扣器來對其進(jìn)行保護(hù)。因此在對光伏電池串進(jìn)行逆向電流保護(hù)的過程中，微型斷路器就會檢測到短路電流，從而切斷電路進(jìn)行保護(hù)。

3.2智能開關(guān)的狀態(tài)檢測

智能開關(guān)有效發(fā)揮作用對于整個供電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性有十分大的關(guān)系，所以說開關(guān)狀態(tài)的檢測非常關(guān)鍵。通常檢測技術(shù)的應(yīng)用要結(jié)合傳感技術(shù)，尤其是應(yīng)用在中高壓斷路器上。而無線技術(shù)的應(yīng)用，又能夠有效節(jié)約資源，加強(qiáng)檢測技術(shù)的規(guī)模和程度。當(dāng)傳感器采集到目標(biāo)物體的溫度數(shù)據(jù)時就會利用無線技術(shù)迅速發(fā)給信息收集裝置，通過一定的數(shù)據(jù)處理之后，發(fā)給相關(guān)工作人員。一般來說，開關(guān)狀態(tài)檢測的目的是為了避免由于觸頭溫度過高而產(chǎn)生故障，相關(guān)工作人員能及時了解故障并進(jìn)行處理。另外則是利用數(shù)據(jù)分析找出最佳的應(yīng)用環(huán)境，從而不斷優(yōu)化供電網(wǎng)的運(yùn)行。

3.3智能型框架式斷路器的應(yīng)用

智能型框架式斷路器主要保護(hù)作用如下：①過負(fù)荷長延時保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)電流值大于整定電流一段時間之后開啟斷路保護(hù)。一般時間的長短需要結(jié)合具體溫度上升的數(shù)據(jù)，主要是為了避免溫度過高造成電路內(nèi)部出現(xiàn)問題，裝置設(shè)備因電流過載出現(xiàn)問題。②短路短延時保護(hù)。此時的整定電流值約為1.2～15倍的額定電流，其延時數(shù)值較小，通常為0.3s。③短路瞬時保護(hù)。其整定電流約為2～20倍的額定電流，保護(hù)機(jī)制開啟之后能夠迅速切斷，熄滅電弧。④單相金屬性對地保護(hù)短路。一般此種保護(hù)機(jī)制的脫扣整定電流為0.2～1.0倍的額定電流，主要應(yīng)用于電動機(jī)及三相平衡度要求較高的環(huán)境。⑤區(qū)域連鎖選擇性保護(hù)功能。此種保護(hù)機(jī)制可以針對斷路器的短路短延時、接地故障展開適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。出現(xiàn)問題后可以結(jié)合問題發(fā)生的特征找出距離問題點(diǎn)最近的斷路器，進(jìn)而迅速切斷電流，而供電系統(tǒng)的其他部分仍然保持正常工作，有效減少了大規(guī)模斷電現(xiàn)象的發(fā)生。

4、智能電器未來發(fā)展趨勢

隨著各種新型能源的開發(fā)利用，未來的能源體系將發(fā)生巨大的改變，清潔能源占比將會逐步提高，為了滿足綠色環(huán)保的社會主題的發(fā)展要求，智能電器的發(fā)展將會呈現(xiàn)出幾大優(yōu)勢：①智能電器不斷趨于自動化、智能化、微型化，將會加大對于各種新型技術(shù)的應(yīng)用吸收，在環(huán)境保護(hù)方面將會有巨大的改變，加快其綠色環(huán)保的發(fā)展步伐。②各種新型材料以及新型技術(shù)的使用推動了智能電器的不斷發(fā)展，智能電器將會充分利用新型電子元件與超導(dǎo)材料來實(shí)現(xiàn)其性能的有效提高。③傳感技術(shù)的應(yīng)用程度加深，尤其是大數(shù)據(jù)信息時代對于信息采集及處理有了更高的要求，傳感器的有效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分類、傳輸、歸納分析等，實(shí)現(xiàn)對供電網(wǎng)的有效控制。④隨著社會生產(chǎn)生活水平的提高，用戶對電能有了更高的要求，智能電器的發(fā)展將會推動智能電網(wǎng)的完善，從而更加有效的根據(jù)用戶的需求和標(biāo)準(zhǔn)提供用電，不斷調(diào)整供需平衡，真正做到人性化供電服務(wù)。⑤為了滿足綠色環(huán)保的社會發(fā)展主題，能源結(jié)構(gòu)體系中的可再生能源電力將會成為主要的供電形式，但同樣的這也對智能電器提出了更高的要求，其保護(hù)機(jī)制將會變得更加多樣。

5、結(jié)語

綜上所述，智能電氣在智能電網(wǎng)中扮演著重要角色，智能電器的有效應(yīng)用能夠?qū)φ麄€供電網(wǎng)絡(luò)起到充分的保護(hù)作用，提高供電網(wǎng)的運(yùn)行效率，通過對智能電器的應(yīng)用來加強(qiáng)對整個供電網(wǎng)的有效控制。在未來的發(fā)展當(dāng)中隨著各種新型能源的開發(fā)和普及，智能電器將會發(fā)揮著越來越重要的保護(hù)作用，從而持續(xù)穩(wěn)定的為配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。

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（作者單位：哈密博倫礦業(yè)有限責(zé)任公司）