配網(wǎng)自動(dòng)化多功能接口模擬斷路器的研制

關(guān)健

摘 要：在當(dāng)今的電網(wǎng)智能化建設(shè)與發(fā)展中，多功能接口模擬斷路器的研制與應(yīng)用也得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。為實(shí)現(xiàn)模擬斷路器應(yīng)用效果的良好保障，本文特對(duì)其具體研制進(jìn)行分析，主要包括其研制方案與制作過(guò)程。希望通過(guò)本次的分析，可以為模擬斷路器在智能配電網(wǎng)中的良好應(yīng)用與發(fā)展提供科學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng);多功能接口;模擬斷路器;研制方案;制作

前言：為促進(jìn)配電網(wǎng)的智能化發(fā)展，本文對(duì)一種多功能接口形式的智能電網(wǎng)模擬斷路器研制進(jìn)行分析。該裝置的組裝方式是集成化回路和多模塊連接，將其應(yīng)用到智能配電網(wǎng)中，可以為多個(gè)廠家、多種型號(hào)的電纜提供連接接口，以此來(lái)有效解決傳統(tǒng)斷路器接口和電纜不匹配問(wèn)題。

一、模擬斷路器研制方案分析

在對(duì)模擬斷路器進(jìn)行研制的過(guò)程中，其主要的模塊包括四個(gè)，第一是電源模塊，第二是航插模塊，第三是信號(hào)回路模塊，第四是外形和面板。具體研制中，應(yīng)該對(duì)模擬斷路器的實(shí)際應(yīng)用需求加以全面分析，并以此為依據(jù)來(lái)進(jìn)行各個(gè)模塊研制方案的科學(xué)制定。以下是本次模擬斷路器研制中的具體方案分析：

（一）電源模塊研制

為滿足該模擬斷路器的實(shí)際供電需求，需確保其電源具備多元化的形式，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電壓的輸出，且應(yīng)用到其中的蓄電池應(yīng)具有優(yōu)良的尺寸和性能。為達(dá)到這一目標(biāo)，在該模擬斷路器研制中，將鋰電池用作其電源電池，其尺寸設(shè)計(jì)為23*7*3mm，輸出電壓是24V形式的穩(wěn)定直流電壓。具體應(yīng)用中，可通過(guò)交流電源外界的形式來(lái)為蓄電池充電。

（二）航插模塊研制

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用需求分析可知，模擬斷路器航插模塊需要具備安裝便捷、放置穩(wěn)定、線芯接線便捷可靠、安裝牢固等的特征，且能夠和多種型號(hào)的航插進(jìn)行連接。為達(dá)到這一目標(biāo)，具體研制中，將箱體面板選作航插模塊的安裝位置，將多種航插型號(hào)集中在了同一個(gè)航插模塊上，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)該模擬斷路器和多種航插型號(hào)的匹配效果，并通過(guò)螺絲進(jìn)行模塊固定，再借助于端子排的形式進(jìn)行接線處理。在此過(guò)程中，應(yīng)確保航插排布的合理性，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)航插和面板之間的牢固連接。

（三）信號(hào)回路模塊研制

具體研制中，為實(shí)現(xiàn)該模塊的良好應(yīng)用效果，滿足模擬斷路器的實(shí)際應(yīng)用需求，其邏輯回路的設(shè)計(jì)應(yīng)足夠簡(jiǎn)潔，且能夠發(fā)出饋線終端設(shè)備（FTU）所需要的信號(hào)，并保障信號(hào)節(jié)點(diǎn)足夠清晰;同時(shí)，其中的元件應(yīng)用也應(yīng)足夠合理[1]。為達(dá)到這一目標(biāo)，本次研制中，特將箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為半封閉形式，并對(duì)集成電路加以合理應(yīng)用，通過(guò)按鍵的方式進(jìn)行操作。

（四）外形和面板研制

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用需求分析可知，在對(duì)該模擬控制器裝置進(jìn)行研制的過(guò)程中，應(yīng)保障其材料和尺寸設(shè)計(jì)與其實(shí)際運(yùn)維需求相符，并確保搬運(yùn)的便捷性、放置的穩(wěn)定性，且其質(zhì)量不可超過(guò)20kg;同時(shí)，其面板應(yīng)足夠清晰，每一個(gè)模塊都應(yīng)做到合理排布。為達(dá)到這一目標(biāo)，本次研制中，選擇了不銹鋼材料來(lái)進(jìn)行裝置制作，其尺寸是48*46*20cm，然后按照實(shí)際需求將各個(gè)模塊安裝到裝置箱體上，根據(jù)圖紙做好接線處理。在完成組裝之后，需要將其與FTU連接，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯校驗(yàn)。

二、模擬斷路器制作分析

在對(duì)模擬斷路器進(jìn)行制作的過(guò)程中，一定要將其研制過(guò)程中的設(shè)計(jì)方案作為依據(jù)，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行制作，并進(jìn)行整體裝置的組裝。同時(shí)應(yīng)做好裝置的效用驗(yàn)收工作，以此來(lái)確保其應(yīng)用性能。為實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用效果的科學(xué)評(píng)價(jià)，需將該裝置應(yīng)用到實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)行追蹤測(cè)試。

（一）具體方案實(shí)施

在對(duì)電源模塊進(jìn)行制作的過(guò)程中，根據(jù)交流/直流電源模塊的具體設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行接線，并將整體設(shè)計(jì)圖紙作為依據(jù)，在裝置二次回路中接入電源模塊，讓電源形式實(shí)現(xiàn)多元化，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出，并實(shí)現(xiàn)蓄電池尺寸及其應(yīng)用性能的合理優(yōu)化。

在對(duì)航插模塊進(jìn)行制作的過(guò)程中，其主要的制作步驟有四個(gè)：其一是將各種型號(hào)的航插頭合理排布到面板上，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范測(cè)量好插頭尺寸。其二是根據(jù)測(cè)量的插頭尺寸，將對(duì)應(yīng)的孔打設(shè)在面板上，通過(guò)螺絲依次將每一個(gè)航插固定在孔上，并梳理好箱體中的接線，然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的方式對(duì)其進(jìn)行編號(hào)。其三是對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)資料與設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真查看，以此來(lái)明確航插線芯具體的定義及其具體位置，這樣便可準(zhǔn)確找到和航插線芯和邏輯回路之間的連接點(diǎn)。其次是在箱體內(nèi)做好二次回路的接線處理，保障每一個(gè)端子的準(zhǔn)確性和緊固性，同時(shí)應(yīng)該對(duì)沒(méi)有定義的連接線做好絕緣包裹以及綁扎工作，以此來(lái)有效防止信號(hào)誤動(dòng)和回路短路問(wèn)題的出現(xiàn)[2]。

在對(duì)信號(hào)回路模塊進(jìn)行制作的過(guò)程中，一定要選擇質(zhì)量與型號(hào)合格的電氣元件以及相應(yīng)的材料對(duì)邏輯回路進(jìn)行集成化制作。具體制作中，需要將集成電路模塊外殼作為依據(jù)，對(duì)其模塊面板進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并對(duì)相應(yīng)的接線口進(jìn)行合理排布，同時(shí)應(yīng)打印和粘貼好面板上的文字，并對(duì)專用形式的試驗(yàn)連接線進(jìn)行科學(xué)定制。

在對(duì)外形和面板進(jìn)行制作的過(guò)程中，根據(jù)本次研制中的設(shè)計(jì)要求，其材料應(yīng)選擇不銹鋼，并將其外殼制作成半封閉箱形式。面板主要通過(guò)噴漆形式的鋁板來(lái)進(jìn)行制作，并嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸來(lái)進(jìn)行面板的裁切和焊接處理，使其尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。然后根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸在模塊上的相應(yīng)位置進(jìn)行打孔，將端子排安裝在箱體底部，做好電池卡槽以及集成回路中的裝置卡槽焊接，最后再根據(jù)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行各個(gè)部件的組裝和連接。

（二）裝置檢查與效用驗(yàn)收

在對(duì)模擬斷路器裝置的研制進(jìn)行效用驗(yàn)收時(shí)，主要包括以下幾個(gè)方面：第一，檢查好裝置外殼，確保無(wú)應(yīng)力變形和機(jī)械損傷。第二，檢查好內(nèi)部的所有元器件，確保其無(wú)變形和損傷問(wèn)題，運(yùn)行狀態(tài)良好。第三，檢查好內(nèi)部回路的具體接線情況，確保二次回路的準(zhǔn)確接線。第四，檢查好端子排具體的接線情況，確保接線的準(zhǔn)確性、可靠性、緊固性，且編號(hào)一定要清晰。

（三）應(yīng)用測(cè)試與效果評(píng)價(jià)

在本次所研制的模擬斷路器裝置制作完成之后，便對(duì)該裝置的應(yīng)用成果進(jìn)行了三個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用測(cè)試。在具體的應(yīng)用測(cè)試過(guò)程中，該模擬斷路器共進(jìn)行了15次的FTU自動(dòng)調(diào)試工作和6次的自動(dòng)消缺工作，相比較傳統(tǒng)的斷路器設(shè)備而言，該裝置在這三個(gè)月應(yīng)用期間所節(jié)約的總成本是30125.3元。由此可見(jiàn)，本次所研制的這種模擬斷路器裝置的經(jīng)濟(jì)效益十分良好。

同時(shí)，通過(guò)具體的應(yīng)用試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種虛擬斷路器可以在不停電情況下進(jìn)行FTU的調(diào)試與消缺，這樣不僅可以及時(shí)消除智能電網(wǎng)中的相應(yīng)異常情況，有效確保整體智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)停電次數(shù)的顯著降低[3]。經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，相比較傳統(tǒng)形式的斷路器應(yīng)用而言，在該虛擬斷路器應(yīng)用試驗(yàn)的三個(gè)月中，其所在區(qū)域配電網(wǎng)的停電總次數(shù)減少了20次，總停電時(shí)間減少了56.3小時(shí)。由此可見(jiàn)，本次所研究的這種模擬斷路器裝置的社會(huì)效益也十分顯著。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)多功能端口形式的模擬斷路器應(yīng)用，可有效解決傳統(tǒng)斷路器應(yīng)用中的匹配困難問(wèn)題，且能夠在不停電狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)FTU的自動(dòng)調(diào)試與消缺處理。因此，技術(shù)人員一定要加強(qiáng)這種模擬斷路器的研究，根據(jù)實(shí)際需求、結(jié)合實(shí)際情況來(lái)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)研制，并按照具體的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行裝置制作，讓各個(gè)模塊的應(yīng)用功能都得以充分發(fā)揮。這樣才可以確保虛擬斷路器的研制與應(yīng)用效果，滿足現(xiàn)代電網(wǎng)的智能化運(yùn)行需求。

參考文獻(xiàn)：

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