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智能化低压开关柜的分类及特征

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智能化低压开关柜的分类及特征

发布日期:2016-6-12 10:22:13 来源:易博国际网址-易博最新登陆网址

1.智能化低压开关柜的分类

(1)第一类智能化开关柜——采用智能化元器件的低压开关柜

        采用智能化元器件的低压开关柜内所选用的元器件都是智能化的,例如ABB的Emax框架断路器和Tmax塑壳断路器,它们均由保护单元、电流计量单元、控制单元和对话单元构成。

        智能化开关柜是以智能化开关器件、智能化电力仪表、电动机综合保护装置、馈电测控装置为基础,通过现场总线将各种信息汇总到柜内的通信管理中心后,再通过工业以太网与电力监控系统实现交互控制和交换信息。

利用这些方法,可以实现对各个供配电回路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电量等参数进行监测,以及对断路器的开合状态进行监视和控制,还能配合各种远程监控软件实现遥测、遥信、遥控和遥调等四遥操作。

(2)第二类智能化开关柜——具有全面信息化测控管理功能的低压开关柜

        此类开关柜内信息采集摒弃了传统的电流互感器,利用各类传感器和控制器,实现三相电流、电压及相位差的采集,还可采集柜内各主回路一次搭接点的实时温度数据。这些数据经过柜内的工业以太网传输到测控单元中。

        测控单元还可与各主回路(包括进线主回路、馈电主回路、电动机主回路、电容补偿主回路、ATSE互投主回路等)进行对话,以便实时地监视系统工作状况和执行各类遥控操作。

        测控单元通过工业以太网与电力监控系统实现交互控制和交换信息。

2.智能化开关柜的特征

        无论是哪种类型的智能化开关柜,它们都需要配套合理的柜体结构设计。柜体设计主要包括如下几方面的内容:

(1)多功能的母线系统

        母线系统是低压开关柜的重要组成部分。母线系统决定了低压开关柜的动热稳定性等电气参数,决定了低压开关柜的进出线方式,决定了各个主回路的连接方式,以及低压开关柜的温升等参数。目前在低压开关柜中广泛采用异形主母线,例如ABB的MNS3.0后出线柜型中采用“工”字形主母线。

在低压开关柜中主母线的技术要点是:

    1)着眼于提高母线系统的抗弯强度,提高主母线抵御短路电流的能力;

    2)分支母线与主母线之间采用无孔连接,简化了母线系统的装配方式。同时,分支母线与各抽屉回路也采用无需打孔的抽插方式,方便了低压开关柜的使用和维护。

(2)低压开关柜柜架结构采用无螺母的连接方式

        所有低压开关柜内的柜体连接均采用自攻螺钉。采用自攻螺钉除了方便开关柜柜体装配外,还提高了柜体连接强度。

(3)柜体结构广泛采用高强度同时又耐酸碱的特种型钢材料

        柜体结构广泛采用以覆铝锌钢板制作的型钢骨架,当低压开关柜电流达到一定强度后还采用不导磁的材料制作型钢骨架。这些特种钢材制造的柜体骨架材料提高了低压开关柜的动热稳定性的同时,还具有良好的耐酸碱特性和耐温特性。

(4)柜体结构标准化和部件化

        柜体结构标准化和部件化能大幅度地提高低压开关柜的装配速度和效率,同时也给用户带来使用和维修的方便性,便于用户备品备件的管理。

(5)元器件的智能化

        智能化开关柜需要低压开关电器的智能化。低压开关电器的智能化包括以下几方面的内容:

    1)低压电器的智能化:将微处理器和计算机技术引入开关电器中,用高精度的数字电子技术来代替传统的模拟电子技术,大幅度地提高了开关电器的工作性能和反应速度,极大地提高了开关电器的智能化水平。例如用电动机综合保护装置代替传统的热继电器,实现了测信控一体化,更兼有通信功能,实现了电动机过载保护开关电器的质的飞跃。

    2)智能脱扣器:早期的脱扣器其用途是当电路中出现过电流时驱动断路器执行跳闸。

        现在的智能脱扣器不但能实现过电流保护,还能实现欠电压保护、过电压保护、接地故障保护、剩余电流保护、相不平衡保护、负功率保护、方向保护和区域保护等。

        除此之外,智能脱扣器还能高精度地采集电压、电流、功率因数、功率、电能、频率、谐波、触头温度等线路参量。这些参量能以遥测信息的形式通过通信接口和现场总线发布到需要它们的后台监控系统中去。

        智能脱扣器还具有采集开关量的功能,这些开关量能以遥信的形式附带SOE时间标签发送给远方后台,还能执行后台发布的遥控操作,能实现远方调整保护参数。

    3)具有抗干扰能力和高可靠性:随着智能化开关电器技术的发展,电磁兼容(Electro Megnetic Compatibility,EMC)显得越来越重要。EMC有两方面的要求:其一要求智能化开关电器在安装场所工作时不受外界电磁干扰引起误动作,其二要求智能化开关电器在工作时产生的电磁场不会干扰附近的其他电子设备。

        现场的电磁场干扰来自各方面,包括了电气扰动、温度变化和振动等,其中电气扰动是主要干扰。干扰会通过电源回路和信号输入回路侵入智能化开关电器,因此智能化开关电器的抗干扰性能显得尤为重要。

        电子产品的可靠性涉及的范围极其广泛,其中元器件的品质、设计规范、制造工艺水平都会影响到电子产品的可靠性指标。所以智能化开关电器的高可靠性突出地反映了该产品制造商的技术水平和管理水平,是衡量制造商综合水平的试金石。

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