GGD低壓配電屏的智能化改造

何雄安

摘要：現(xiàn)代的電氣產(chǎn)品隨著時(shí)代發(fā)展更新?lián)Q代，已不局限于有點(diǎn)控制、站前操作、監(jiān)測(cè)、讀表等傳統(tǒng)形式。廣大電力用戶迫切需要新的智能型產(chǎn)品滿足日新月異的電力設(shè)備市場(chǎng)需求；具有遙控、遙測(cè)、遙訊、遙調(diào)及快速切除故障、恢復(fù)送電等智能化的輸變電開關(guān)設(shè)備，將是傳統(tǒng)產(chǎn)品改造中理想的升級(jí)換代產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：改造方案；低壓配電；GGD

中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）20-0117-02

在很多農(nóng)村及較遠(yuǎn)距離的泵站和低壓配電室，大部分都使用的是GGD固定式開關(guān)柜。如果配備專人值班，增加人工成本，工作效率低，如果不配人值班，一旦需要操作，非常麻煩。如果進(jìn)行智能化改造，使之具備四遙功能，就可以遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)控和操作。

1 改造方案

我們改造后的智能配電系統(tǒng)由間隔層、通信層和站控層三部分組成。

間隔層：包括開關(guān)柜及現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集、操作控制部分?？紤]到成本因素，我們沒有選用智能化低壓電器作為現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)柜側(cè)的數(shù)據(jù)采集及操作單元。而是采用了常規(guī)斷路器（接觸器）+智能儀表模塊的方式，這樣組網(wǎng)方式靈活，兼容性好，而且成本僅為采用智能斷路器的40%

左右。

通訊層：完成現(xiàn)場(chǎng)間隔層和站端控制層之間的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)間隔層和站控層之間通訊數(shù)據(jù)的上行和下達(dá)。因?yàn)槲覀冞x用了標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口的智能儀表，通訊組網(wǎng)方式相當(dāng)靈活。在間隔不多的子站可以用485直接組網(wǎng)，通過485/232口直接與監(jiān)控主機(jī)通訊或與儀表DCS系統(tǒng)通訊。在多子站、多回路或異地分布時(shí)，可配置通信管理機(jī)，可實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)二次組態(tài)、總線轉(zhuǎn)換、同時(shí)與上級(jí)主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并可與調(diào)度、智能樓宇BAS、DCS等系統(tǒng)信息共享。

站控層：監(jiān)控主機(jī)采用高性能計(jì)算機(jī)及esynall電力綜合自動(dòng)化軟件，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)中、低壓配電系統(tǒng)的“四遙”監(jiān)控，同時(shí)具有對(duì)所有電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量、事故異常報(bào)警、事件記錄和打印、電能管理和負(fù)荷控制、電力品質(zhì)分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表生成和打印、高速順序事件記錄各種圖表的匯總、分類、輸送或上報(bào)，并具有打印、存盤和光盤刻錄存儲(chǔ)功能；同時(shí)系統(tǒng)還具備與智能模擬屏、智能直流屏及其他智能設(shè)備以及上級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能。

我們開發(fā)的智能低壓配電系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)完備的“遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)”功能，兼容性好、擴(kuò)展性好，運(yùn)行可靠，成本低。但是由于智能電力儀表本身的特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)遙調(diào)功能方面仍有一定的限制，只能實(shí)現(xiàn)4～20mA的開環(huán)調(diào)節(jié)，在實(shí)際工程中，我們利用變頻器本身的功能實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)水泵的遙控調(diào)節(jié)。今后我們將通過不斷的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)更完善的調(diào)節(jié)功能，提高系統(tǒng)的可靠性。

2 改造的實(shí)例

圖1 DW15萬能斷路器的改造

我協(xié)助某輸變電有限公司所做的某山區(qū)水泵配電室智能化改造情況如下：

該配電室距離變電所達(dá)500米，如果可以通過智能化改造實(shí)現(xiàn)四遙功能，可以提高工作效率，減少成本。

原配電柜主開關(guān)采用的是DW15萬能式斷路器，缺點(diǎn)是沒有故障跳閘輸出接點(diǎn)，所以我們對(duì)開關(guān)進(jìn)行了小的改造，增加了故障輸出接點(diǎn)。改造接線原理圖如圖1所示。

說明：當(dāng)線路故障時(shí)（速斷/失壓）和電動(dòng)分閘、熱繼電器動(dòng)作時(shí)，DW15連桿均旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)擋板，所以可在擋板下加微動(dòng)開關(guān)KK，微動(dòng)開關(guān)KK動(dòng)作時(shí)即說明有分閘動(dòng)作。然后在分勵(lì)線圈上并聯(lián)中間繼電器K4，只要中間繼電器K4同時(shí)動(dòng)作即說明是正常分閘，無需輸出報(bào)警信號(hào)。排除正常分閘情況即可輸出故障報(bào)警開關(guān)量信號(hào)。

如開關(guān)分閘瞬間，K4失電，微動(dòng)開關(guān)KK尚未復(fù)位時(shí)易誤報(bào)。所以加了時(shí)間繼電器KT，分閘瞬間短時(shí)間內(nèi)閉鎖故障輸出繼電器K5。

改造材料清單如表1所示。

GGD開關(guān)柜改造接線原理圖，如圖2所示：

圖2 GGD開關(guān)柜智能化改造接線原理圖

用同樣的方法，我們對(duì)該水泵配電室的一臺(tái)水泵開關(guān)柜進(jìn)行改造，安裝了電機(jī)智能控制器。

通過改造后，我們實(shí)現(xiàn)了該水泵配電室的智能化，達(dá)到了以下功能：

（1）更先進(jìn)的保護(hù)功能，可以通過智能控制器，實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)字化保護(hù)功能。

PDM-810MR具有短路、堵轉(zhuǎn)、定/反時(shí)限過載、欠載、電流不平衡、接地、漏電、缺相、過壓、欠壓、失壓/欠壓再啟動(dòng)等多種完善的數(shù)字式綜合保護(hù)功能。

（2）通訊功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量和監(jiān)視，可以實(shí)現(xiàn)電度自動(dòng)記錄生成報(bào)表。PDM-820AC實(shí)現(xiàn)了30多種三相/單相電量的綜合測(cè)量：相/線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等有功/無功電能計(jì)量、諧波的統(tǒng)計(jì)。

需量統(tǒng)計(jì)：測(cè)量電量（電能除外）的最大/最小/平均值，可以實(shí)現(xiàn)專業(yè)的雙向有功/無功電能的分時(shí)段測(cè)量?？梢詫?shí)現(xiàn)自動(dòng)生成電能和電量報(bào)表。

（3）遠(yuǎn)程操作功能?？梢栽谧冸娝鶅?nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵配電屏進(jìn)行水泵的啟動(dòng)、停止以及主電源開關(guān)柜的啟動(dòng)停止等操作。

（4）其實(shí)我們選用的電機(jī)保護(hù)器PDM-810MR（帶4～20mA輸出）還有遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的功能，因?yàn)榭蛻舻乃貌恍枰h(yuǎn)程調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，所以該功能沒有得到驗(yàn)證。但是從我們?cè)囼?yàn)的結(jié)果來看，該功能相當(dāng)方便而且抗干擾能力也很強(qiáng)。

3 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及企業(yè)對(duì)自動(dòng)化和輸配電系統(tǒng)相結(jié)合的需求的增長，低壓配電系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)順應(yīng)了科學(xué)，合理地使用電力能源，節(jié)能降耗的時(shí)代潮流，是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。智能化低壓配電系統(tǒng)在我國正在向小型化、多功能方向發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用將逐步提高智能化低壓電器產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)上的兼容性和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。