預(yù)裝式智能配電室基于物聯(lián)網(wǎng)的理論分析與應(yīng)用研究

董立剛

摘 要：本文簡要分析了預(yù)裝式智能配電室的研究，身為電力技術(shù)工作人員，優(yōu)化設(shè)計了一種集 10KV 高壓開關(guān)設(shè)備 、電力變壓器或特種變壓器、低壓智能開關(guān)設(shè)備、 應(yīng)急供電系統(tǒng)的預(yù)裝式智能配電室，按用戶要求組合為一體，探索了具有就地和遠程操作達到遙控、遙測、遙信、遙調(diào)及 不間斷供電的成套配電設(shè)備。

關(guān)鍵詞：智能配電室;變壓器;10KV 高壓開關(guān)設(shè)備

引 言

基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)裝式智能配電室主要由基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)裝式智能配電 室裝置和基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)裝式智能配電室管理系統(tǒng)兩大部分組成?；诜涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)的預(yù)裝式智能配電室在技術(shù)上具有結(jié)構(gòu)緊湊，成套性強、運行安全可靠、維護方便、造型美觀等優(yōu)點。滿足城市環(huán)網(wǎng)供電的要求，在經(jīng)濟上具有 占地面積小，移動方便，建站周期短，減少損耗等節(jié)能效果。 作為接受和分配電能之用，適用于城市公用配電、公共場所、 住宅小區(qū)、醫(yī)院、風(fēng)景區(qū)、油田、礦山、工礦企業(yè)、高速公路及一級重要負荷等用電場合。

一、預(yù)裝式智能配電室結(jié)構(gòu)特征

預(yù)裝式智能配電室由高壓配電裝置，變壓器及低壓配電裝置聯(lián)接而成，分成多個功能隔室，即高壓 室、變壓器室、低壓室及多功能室等。高壓室功能齊全，高壓由 環(huán)網(wǎng)柜組成一次 供電系統(tǒng)，可布置成環(huán)網(wǎng)供電、終端供電、雙電源供電等多種供電方式，還可裝設(shè)高壓計量 元件，滿足高壓計量的要求。變壓器可選擇 S11、S13、SBH15 以及其它低損耗油浸變壓器或 干式變壓器。低壓室根據(jù)用戶要求可采用面板、屏、或柜裝式結(jié)構(gòu)組成用戶所需供電方案。 有動力配電、照明配電、無功功率補償、電能計量、應(yīng)急供電系統(tǒng)等多種功能。采用自然通 風(fēng)方式，力求變壓器最大負荷運行，高壓室結(jié)構(gòu)緊湊合理，并且有全面防誤操作聯(lián)鎖功能， 各室均有自動及照明裝置，操作方便，使產(chǎn)品運行安全可靠，操作維護方便。

根據(jù)新國標(biāo)（GB17467-2010）預(yù)裝式配電室不建議采用強制通風(fēng)的要求，對外殼進行 了結(jié)構(gòu)上的改進，通過在房頂?shù)募友b無動力風(fēng)機系統(tǒng)來實現(xiàn)，可保證在高溫季節(jié)的散熱效果 ，低壓總開關(guān)及饋線開關(guān)必須采用數(shù)字式開關(guān)，帶漏電保護功能，帶三相電壓，三相電流， 有功/無功，電量，功率因數(shù)等測量功能，帶數(shù)字通訊功能，帶遠程分合功能，溫度測量等功 能，開關(guān)能夠自動組網(wǎng)將數(shù)據(jù)上送到主站。 動態(tài)無功補償功能，無功補償容量占變壓器容量 40%，含靜止無功發(fā)生器（SVG）占總補 償容量的 40%，智能電容器共補占總補償容量的 30%，智能電容器分補占總補償容量的 30%。 箱體外門鎖，采用防雨、防堵、防銹、防盜的專用門鎖，外門打開后可定位在開門位置。 外門框上加裝了專用的橡皮嵌條，箱頂四周設(shè)有防雨檐，底部電纜進出線口加裝了橡皮絕 緣圈，能有效地防雨水、防灰塵、防小動物，保證電氣設(shè)備可靠運行。變壓器室可設(shè)置軌道及變壓器小車，方便變壓器安裝、更換。 變壓器室設(shè)二道門，內(nèi)網(wǎng)門采用開啟式，確保巡視人員的人身安全。 高壓進線方案分為電纜，架空進線兩種，低壓出線一般為電纜出線。

二、預(yù)裝式智能配電室系統(tǒng)組成

（1）高壓單元（放置高壓進線柜）

高壓單元室內(nèi)設(shè)置兩臺 10KV 開關(guān)柜，開關(guān)柜由主開關(guān)及母線室、繼電器儀表室、二次電纜室、小母線室等組成。 其外殼厚度由不小于 2mm 的優(yōu)質(zhì)鋼板與型鋼焊 接而成。

（2）低壓單元（放置低壓出線柜）

低壓單元主要放置固定式（或抽屜式）低壓開關(guān)柜，全封閉型，柜內(nèi)每個裝置連續(xù)運行時，防護等級符合 IEC529 的要求，外殼由厚度不小于 2mm 的優(yōu)質(zhì)鋼板與型鋼骨架焊接而成。柜內(nèi)設(shè)有供檢修用的接地裝置，并有明顯的接地標(biāo)識，每一路出線都有遠程監(jiān)測單元。

（3）補償單元（放置補償柜）

補償單元主要放置增強型靜止無功補償柜，裝置通過檢測補償對象的電流和 電壓，經(jīng)指令電流運算電路計算得出補償電流的指令信號，該信號經(jīng)補償電流發(fā)

生電路放大，得出補償電流，補償電流與負載 電流中要補償?shù)闹C波及無功等電流抵消，最終 得到期望的電網(wǎng)電流。補償裝置具有以下特點：

①響應(yīng)速度快 響應(yīng)時間：≤5ms;

②實用工況靈活 對于三相不平衡的工況可以解決中性線電流和零序無功及諧波;

③補償功能多樣化可以實現(xiàn)不同多種補償功能：諧波含量低;

④結(jié)構(gòu)組合多變 可以有模塊式、壁掛式、機掛式、機柜式多種組合方式，現(xiàn)場安裝應(yīng)用饋電回路靈活，擴容維修方便

三、預(yù)裝式智能配電室的應(yīng)用研究

基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)裝式智能配電室在高低進出線柜以電磁聯(lián)鎖、程序聯(lián)鎖、微機防誤閉鎖的幾種型式實現(xiàn)國家強制性的“五防“聯(lián)鎖功能。高壓進出線柜的柜門裝設(shè)了自制帶電顯示器，該帶電顯示儀在強行打開柜門后會發(fā)出報警。智能型預(yù)裝式配電室根據(jù)型式分為普通型、地埋型、車載型三種。

應(yīng)用在 航天、航空制造、軍工制造、鐵路、公路、石油、精細化工、高層寫字樓、居民 小區(qū)等多個行業(yè)和領(lǐng)域。另外車載型還適用于煤礦、井下作業(yè)、大型文藝團體流 動的演出、各種工程施工用的臨時電源以及抗洪搶險等特別重要場所?；诜涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)的預(yù)裝式智能配電室用于路燈配電室時，采用有載調(diào)壓、調(diào)容 變壓器，自動控制。白天切除高低壓側(cè)開關(guān)，從而達到減少變壓器損耗的目的，考慮到變壓 器在投入過程中會有勵磁諧波的產(chǎn)生，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，在高壓側(cè)，加進了消諧濾波裝 置，并將智能補償裝置和節(jié)電裝置相結(jié)合。提高了節(jié)能效果和安全性能。

結(jié)束語

綜合以上所論述可知，毫無疑問基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)裝式智能配電室應(yīng)用前景廣泛。與我國電網(wǎng)的不斷進步和發(fā)展正相關(guān)。提高了電網(wǎng)運行效益。對該設(shè)備推廣運行可實現(xiàn)更多的社會價值。

參考文獻

[1] 羅浠 探討目前新形勢下變電站運行維護工作的現(xiàn)狀及措施分析（J）經(jīng)營管理者，2014（01）。

[2] 李征贏 電力工程中電力系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計分析（J） 南方農(nóng)機，2018，49（7）：198。

[3] 喻劍輝，張元芳? 高電壓技術(shù)? ? 中國電力出版社? 2006。