低壓電器的智能化設(shè)計(jì)與控制技術(shù)進(jìn)展

吳鴻羽 曹晨峰

（江蘇永鋼集團(tuán)有限公司蘇州215600）

摘要：現(xiàn)代化、數(shù)字化社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的低壓電器控制設(shè)計(jì)已然無法滿足現(xiàn)代化、智能化配電系統(tǒng)的需求。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化發(fā)展的過程中，對(duì)開關(guān)電器提出了高效性、可高性、多功能以及智能化的需求。本文對(duì)低壓電器的智能化設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，結(jié)合了現(xiàn)階段智能化設(shè)計(jì)控制的發(fā)展，闡述了低壓電器智能化設(shè)計(jì)、控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：低壓電器;智能化;設(shè)計(jì);控制技術(shù);進(jìn)展

中圖分類號(hào)：TM52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2020）13-0059-01

引言：現(xiàn)代化社會(huì)的高速變革，國(guó)民日常生活以及企業(yè)活動(dòng)對(duì)電能的需求、依賴逐漸提高。因此，承擔(dān)電能傳輸、分配以及用電設(shè)備保護(hù)、控制任務(wù)的低壓電器的穩(wěn)定性以及智能化逐漸受到了人們的重視度。為了迎合社會(huì)發(fā)展，適應(yīng)人們的控制要求，低壓配電與控制系統(tǒng)發(fā)展逐漸朝向復(fù)雜化趨勢(shì)發(fā)展，并對(duì)低壓電氣的性能、功能進(jìn)行了全面的革新。

1智能化低壓電器特點(diǎn)

現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)智能化低壓電氣沒有進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的定義、概況，但智能化低壓電器在人們的生活中得到了廣泛的影響。但智能化低壓電器保護(hù)功能較為完善，較比傳統(tǒng)的低壓電器，智能化低壓電器實(shí)現(xiàn)了故障報(bào)警，并通過智能屏幕顯示故障類型，具備了自診斷、檢測(cè)以及負(fù)載監(jiān)控。近年來，隨著我國(guó)智能化低壓電器的不斷突破，在保持以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了更為智能化、高效化的研制。其一，諧波處理。配電系統(tǒng)不可避免會(huì)產(chǎn)生告辭諧波，而智能化低壓電器實(shí)現(xiàn)了消除輸入信號(hào)中的諧波，以此規(guī)避操作不當(dāng)引發(fā)的告辭諧波;其二，完善保護(hù)設(shè)施。在傳統(tǒng)智能化低壓電器的保護(hù)功能中，添加了過載、短路、缺相等更加完善的保護(hù)功能;其三，通信功能，實(shí)現(xiàn)了信息化集中監(jiān)測(cè)、控制，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化;其四，數(shù)據(jù)共享。依托數(shù)字監(jiān)控元件，實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)與控制中心的數(shù)據(jù)共享，為后續(xù)施工、監(jiān)測(cè)奠定了良好的基礎(chǔ)[1] -[3]。

2低壓電器智能化的重要性

現(xiàn)代化、數(shù)字化的社會(huì)背景推進(jìn)下，傳統(tǒng)的低壓電器已然無法滿足時(shí)代的需求。智能化低壓電器設(shè)備具備了智能化、高效化的同時(shí)，具備便捷性、時(shí)效性等特點(diǎn)，是現(xiàn)代低壓電器發(fā)展的主要趨勢(shì)。智能化低壓電器在電氣設(shè)備的應(yīng)用中逐漸擴(kuò)大。但智能化低壓電器也對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展提出了一定的要求。電網(wǎng)系統(tǒng)中，涵蓋了多元化的電氣設(shè)備，如想實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化發(fā)展，在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行智能化改造的同時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行深度探析，制造出適應(yīng)電網(wǎng)需求的智能化低壓電器，以此保障我國(guó)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3低壓電器產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)

智能化低壓電器的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)的過程中，涉及的廣度、深度不易，導(dǎo)致了在開展的過程中，時(shí)間較為長(zhǎng)，且投資量較大。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，需經(jīng)過其特性進(jìn)行反復(fù)研究，但其實(shí)際性能與設(shè)計(jì)參數(shù)仍存在一定差異。傳統(tǒng)低壓電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主要依托靜態(tài)設(shè)計(jì)、近似計(jì)算以及經(jīng)驗(yàn)分析，在開發(fā)的過程中，由于計(jì)技術(shù)原因的限制，導(dǎo)致了在設(shè)計(jì)的過程中都是從靜態(tài)特性出發(fā)，導(dǎo)致了產(chǎn)品的效果與預(yù)期效果差異較大。但隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，加之科技的不斷陳新，為我國(guó)低壓電器的智能化設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持。在開發(fā)周期大幅度減少的同時(shí)，全方位改善了傳統(tǒng)低壓電器的存在的不穩(wěn)定因素。利用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造以及分析集成一體，包括了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)體設(shè)計(jì)、特性分析以及動(dòng)態(tài)顯示等功能。其軟件具有專家模塊，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)性能要求，對(duì)電器的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行確定，對(duì)安排激磁系統(tǒng)、反力系統(tǒng)提供了合理性、科學(xué)性。

4低壓電器智能化控制技術(shù)

4.1智能電器元件。智能電器元件采用了微機(jī)控制技術(shù)，且隨著我國(guó)信息化技術(shù)的高速發(fā)展，信息技術(shù)為其提供了有力的技術(shù)支持，在傳統(tǒng)的智能化控制基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了傳感技術(shù)、數(shù)字模擬技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、識(shí)別環(huán)節(jié)、故障，工作人員可通過操作命令的導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)故障類型、命令類別進(jìn)行控制的電氣元件。

4.2智能開關(guān)設(shè)備。智能開關(guān)設(shè)備主要在傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的二次系統(tǒng)上進(jìn)行升級(jí)，通過開關(guān)元件、智能監(jiān)控單元形成，在保留了保護(hù)、控制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，利用數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過信息傳遞，將現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)完善、高效傳輸。接收系統(tǒng)的控制中心根據(jù)傳輸情況，可對(duì)開關(guān)進(jìn)行過載保護(hù)、短路保護(hù)以及控制、急停等實(shí)用性功能[4]-[6]。

4.3智能斷路器。智能斷路器與斷路器集成一體，實(shí)現(xiàn)了脫扣器的智能化。加強(qiáng)了便捷性、高效性的同時(shí)，提高了保護(hù)箱，做到了真正意義上的“一種保護(hù)功，多種特征”，實(shí)現(xiàn)了顯示電壓、電流、頻率等系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，具有高效、準(zhǔn)確以及可靠的系統(tǒng)保護(hù)功能。

4.4熱繼電器。智能化熱繼電器具有過載、斷相、三相不不平衡反相以及低電流、接地等故障外，較比傳統(tǒng)的熱繼電器而言，具備更為高效、時(shí)效的特點(diǎn)，且在信息化技術(shù)的支持，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字顯示故障類型。

結(jié)論：綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)的高速發(fā)展，智能化、現(xiàn)代化的高速變革，使得人們對(duì)低壓電器設(shè)備的要求逐漸提高。有關(guān)人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行探析，結(jié)合現(xiàn)階段低壓電器存在的薄弱環(huán)節(jié)，在提高電器智能化的基礎(chǔ)上，更好地為社會(huì)提供高質(zhì)量服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱 健. 關(guān)于低壓電器設(shè)備智能化發(fā)展研究[J]. 建筑施工管理，2019，1（11）.

[2]魏溧.低壓電器智能化發(fā)展趨勢(shì)探析[J].信息記錄材料，2019，20（10）：228-229.

[3]吳建賓，朱金鳳.低壓電器智能化及能效管理[J].電氣時(shí)代，2019（01）：43-44.

[4]許志紅，張培銘.低壓電器的智能化設(shè)計(jì)與控制技術(shù)進(jìn)展[J].電氣時(shí)代，2007（02）：54-57.

[5]陳可夫.低壓電器故障診斷及檢測(cè)方法[J].電工技術(shù)，2020（08）：54-56.

[6]王茉.簡(jiǎn)析電氣工程設(shè)計(jì)與低壓電器的機(jī)電一體化[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（05）：224.