低壓電器的智能化設(shè)計與控制技術(shù)進展

吳鴻羽 曹晨峰

（江蘇永鋼集團有限公司蘇州215600）

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

關(guān)鍵詞：低壓電器;智能化;設(shè)計;控制技術(shù);進展

中圖分類號：TM52文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）13-0059-01

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

1智能化低壓電器特點

現(xiàn)階段我國對智能化低壓電氣沒有進行統(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功能較為完善，較比傳統(tǒng)的低壓電器，智能化低壓電器實現(xiàn)了故障報警，并通過智能屏幕顯示故障類型，具備了自診斷、檢測以及負載監(jiān)控。近年來，隨著我國智能化低壓電器的不斷突破，在保持以上優(yōu)點的同時，實現(xiàn)了更為智能化、高效化的研制。其一，諧波處理。配電系統(tǒng)不可避免會產(chǎn)生告辭諧波，而智能化低壓電器實現(xiàn)了消除輸入信號中的諧波，以此規(guī)避操作不當引發(fā)的告辭諧波;其二，完善保護設(shè)施。在傳統(tǒng)智能化低壓電器的保護功能中，添加了過載、短路、缺相等更加完善的保護功能;其三，通信功能，實現(xiàn)了信息化集中監(jiān)測、控制，提高了系統(tǒng)的自動化、智能化;其四，數(shù)據(jù)共享。依托數(shù)字監(jiān)控元件，實現(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)字化的社會背景推進下，傳統(tǒng)的低壓電器已然無法滿足時代的需求。智能化低壓電器設(shè)備具備了智能化、高效化的同時，具備便捷性、時效性等特點，是現(xiàn)代低壓電器發(fā)展的主要趨勢。智能化低壓電器在電氣設(shè)備的應用中逐漸擴大。但智能化低壓電器也對電網(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，如想實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化發(fā)展，在對電氣設(shè)備進行智能化改造的同時，需對其進行深度探析，制造出適應電網(wǎng)需求的智能化低壓電器，以此保障我國企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3低壓電器產(chǎn)品智能化設(shè)計

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

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控制技術(shù)，且隨著我國信息化技術(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，實現(xiàn)了傳感技術(shù)、數(shù)字模擬技術(shù)。實現(xiàn)了自動化監(jiān)測、識別環(huán)節(jié)、故障，工作人員可通過操作命令的導入，實現(xiàn)了根據(jù)故障類型、命令類別進行控制的電氣元件。

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)上進行升級，通過開關(guān)元件、智能監(jiān)控單元形成，在保留了保護、控制的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對設(shè)備的運行情況、歷史數(shù)據(jù)進行記錄，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，可對開關(guān)進行過載保護、短路保護以及控制、急停等實用性功能[4]-[6]。

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

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、時效的特點，且在信息化技術(shù)的支持，實現(xiàn)了數(shù)字顯示故障類型。

結(jié)論：綜上所述，隨著我國社會的高速發(fā)展，智能化、現(xiàn)代化的高速變革，使得人們對低壓電器設(shè)備的要求逐漸提高。有關(guān)人員應結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)進行探析，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，更好地為社會提供高質(zhì)量服務。

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