智能電網(wǎng)系統(tǒng)中低壓電器發(fā)展探討

摘要： 介紹了智能電網(wǎng)與智能電器的基本特征及相互關(guān)系;講述了智能電器在智能電網(wǎng)中的地位;深入分析了智能電網(wǎng)給低壓電器發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇及涉及的相關(guān)新技術(shù)。

0引言

早期的低壓電器主要用于接通和斷開電路 。 隨著電力系統(tǒng)容量逐漸增大， 電氣負(fù)載種類不斷 擴(kuò)展， 低壓電器功能和種類也不斷增加 ， 逐漸形成 配電電器、 控制電器和終端電器三大類產(chǎn)品。 每 一類產(chǎn)品又有多種低壓電器， 它們?cè)陔娏?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/系統(tǒng)">系統(tǒng)中 各自承擔(dān)著不同的功能。 隨著電子技術(shù)、 通信技術(shù)、 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在低 壓電器中應(yīng)用， 低壓電器具有可通信并逐步向網(wǎng) 絡(luò)化、 智能化發(fā)展。智能電網(wǎng)的發(fā)展， 給低壓電器 又提出了新的要求。本文重點(diǎn)探討智能電網(wǎng)與智 能電器的關(guān)系以及目前我國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與 動(dòng)向。

1智能電網(wǎng)與智能電器

1. 1智能電器的發(fā)展

我國(guó)第一個(gè)智能低壓電器研發(fā)工作始于 20 世紀(jì) 80 年代后期， 上海電器科學(xué)研究所根據(jù)國(guó)外 萬(wàn)能式斷路器發(fā)展動(dòng)向， 提出了開發(fā)智能型萬(wàn)能式斷路器 的 設(shè) 想。1990 年， 合 上 海 人 民 電 器 聯(lián) 廠、 遵義長(zhǎng)征九廠向原機(jī)械工業(yè)部申報(bào)國(guó)家重點(diǎn) 于 企業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目， 1991 年正式立項(xiàng)。該項(xiàng)目 立項(xiàng)建議書和可行性分析報(bào)告中提出了智能型萬(wàn) 能式斷路器具有以下基本特征。

(1) 保護(hù)功能齊全。萬(wàn)能式斷路器作為低壓 配電系統(tǒng)主保護(hù)開關(guān)， 具有很高分?jǐn)嗄芰Γ?其主要 功能是配電與保護(hù)。保護(hù)功能主要是系統(tǒng)過(guò)電流 保護(hù)， 并具有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、 短路短延時(shí)和短路瞬動(dòng) 三段選擇性保護(hù)功能， 此外還具有欠壓保護(hù)等。 智能型萬(wàn)能式斷路器的脫扣器采用微處理器使其 保護(hù)功能大大擴(kuò)展， 凡是配電系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故 障( 如接地故障、 斷相、 三相不平衡、 相序等 ) 均能 實(shí)現(xiàn)有效的保護(hù)。

(2) 電參數(shù)測(cè)量與顯示功能。 電能測(cè)量系統(tǒng) 中電壓、 電流、 功率因素、 有功、 無(wú)功功率等。

(3) 外部故障記錄與顯示。 原有萬(wàn)能式斷路 器在線路發(fā)生故障跳閘后， 很難辨別故障類型及 給故障排除帶來(lái)困難， 甚至出現(xiàn)故障未 故障地點(diǎn)， 排除重新合閘斷路器， 使故障進(jìn)一步擴(kuò)大的情況屢有發(fā)生。智能型斷路器能正確記錄故障類型及 短路電流值， 給維護(hù)人員迅速排除故障提供了方 便， 能有效防止上述情況發(fā)生。

(4) 內(nèi)部故障自診斷和報(bào)警功能。 智能斷路 “ 設(shè)置了 看門狗 ” 線路， 可周 器具有強(qiáng)大的功能， 期性不間斷檢查智能脫扣器線路工作狀況 ， 一旦 發(fā)現(xiàn)不正常， 立即發(fā)出報(bào)警， 便于維護(hù)人員及時(shí)維 修或更換， 確保了智能化斷路器可靠工作。

(5) 很多智能化斷路器還帶有出線端溫升預(yù) 警功能， 一旦出現(xiàn)斷路器出線端溫升偏高或接近 最高允許溫度， 斷路器立即發(fā)出警報(bào)。 維護(hù)人員 應(yīng)檢查是斷路器出線端接觸不可靠 ( 往往由連接 以便及時(shí) 螺母沒有擰緊造成 ) 還是由過(guò)載引起， 排除故障， 確保配電系統(tǒng)安全運(yùn)行。

DW45 智 能 化 斷 路 器 于 1995 年 通 過(guò) 鑒 定， 1997 年開始投入小批量生產(chǎn)， 3 個(gè) 框 架 等 級(jí) 有 2 000、 200、 300 A。 其中， 300 A 主回路為 3 6 6 2 臺(tái)3 200 A 并聯(lián)組合而成。該產(chǎn)品投放市場(chǎng)后， 由于其高性能和高可靠深受用戶歡迎。DW45 系 列斷路器目前年產(chǎn)量已超過(guò) 20 萬(wàn)臺(tái)， 是我國(guó)低壓 電器發(fā)展史上推廣最成功的產(chǎn)品 。由于 DW45 大 DW17、 DW15 系列斷路器產(chǎn)量逐 使 量推廣， ME、 DW45 系列萬(wàn)能式斷路器在配電 步下降。目前， 系統(tǒng)中運(yùn)行的產(chǎn)品已超過(guò) 100 萬(wàn)臺(tái)。實(shí)際使用表 明， 智能化斷路器使用可靠。

與智能化萬(wàn)能式斷路器同時(shí)開發(fā)的智能化電 器產(chǎn)品有智能化塑殼斷路器。 該項(xiàng)目于 1991 年 1995 年樣品鑒定。由于該產(chǎn)品僅2 000 A 底立項(xiàng)， 一個(gè)規(guī)格， 且作為大電流塑殼斷路器由于短時(shí)耐 受電流不高， 很多場(chǎng)合不能作為配電系統(tǒng)主保護(hù) 開關(guān)和分路保護(hù)開關(guān)， 所以推廣應(yīng)用不多。

從 20 世紀(jì) 90 年代開始， 又相繼開發(fā)了智能 智能型交流接觸器、 智能 型控制與保護(hù)開關(guān)電器、 型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、 智能型軟起動(dòng)器、 智能型雙電源 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)等產(chǎn)品， 中國(guó)第三代低壓電器主要 由于低壓配電 產(chǎn)品已經(jīng)具有智能化功能。 但是， 系統(tǒng)沒有通信功能和網(wǎng)絡(luò)化， 使智能型低壓電器 眾多智能化功能并沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用 。隨著計(jì) 算機(jī)技術(shù)、 通信技術(shù)、 自動(dòng)化控制技術(shù)在低壓配電 和控制系統(tǒng)中應(yīng)用， 這些系統(tǒng)開始采用現(xiàn)場(chǎng)總線 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)后， 使低壓配電、 控制系統(tǒng)變得簡(jiǎn)潔， 特別是低壓控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)后， 節(jié)省了大量電纜和二次控制線。 雖然采用可通信低壓電器使電器成本有所上升 ， 由于電纜和二次線的大量減少， 使低壓控制系統(tǒng) 總成本反而下降， 而且采用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng) 使低壓控制系統(tǒng)簡(jiǎn)潔， 且設(shè)計(jì)、 安裝、 使用、 維 后， 護(hù)方便， 特別是系統(tǒng)更改與改造比較方便 ， 深受用 戶歡迎。

1. 2 智能電網(wǎng)與智能電器的關(guān)系

智能電網(wǎng)的概念其實(shí)很早就有專家提出， 只 。自從美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬提出在美國(guó) 是沒有被重視 建設(shè)智能電網(wǎng)設(shè)想后， 立即引起了全世界的關(guān)注。 目前， 關(guān)于智能電網(wǎng)的概念與含義， 各國(guó)根據(jù)本國(guó) 電網(wǎng)特點(diǎn)及發(fā)展需要有不同的提法 。中國(guó)的智能 電網(wǎng)建設(shè)由國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)一規(guī)劃 、 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、 統(tǒng) 一實(shí)施。國(guó)家電網(wǎng)公司根據(jù)中國(guó)電網(wǎng)特點(diǎn)， 提出 了構(gòu)建以特高壓為核心的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)， 并提出了智 能電網(wǎng)的基本含義是物理電網(wǎng)加信息化 。

電網(wǎng)是由發(fā)電、 輸電、 變電、 配電、 用電 5 大部 每一部分都由相應(yīng)的電器設(shè)備組成。 從 分組成， 電器設(shè)備及系統(tǒng)角度看， 智能電網(wǎng)應(yīng)具備以下基 本特征。

(1) 電網(wǎng) 5 大組成部分應(yīng)各自形成 5 個(gè)網(wǎng)絡(luò) 5 系統(tǒng)， 個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)采用開放、 標(biāo)準(zhǔn)化、 先進(jìn)的 通信協(xié)議， 5 個(gè)網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接， 且 使整個(gè)電 、 、 。 網(wǎng)通信簡(jiǎn)潔 快捷 高效

(2) 智能電網(wǎng)中 5 大部分主要電氣設(shè)備應(yīng)是 高性能、 高可靠性、 智能化。 到目前為止， 國(guó)內(nèi)外 低壓電器標(biāo)準(zhǔn)上還沒有對(duì)低壓電器智能化進(jìn)行定 義。但是， 智能化低壓電器這一說(shuō)法已經(jīng)被低壓 電器相關(guān)人員和部門所接受。 目前， 智能化低壓 電器基本含義是保護(hù)與控制功能齊全 ， 兼有測(cè)量、 故障報(bào)警記錄、 系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、 電能使用管理等功 能。

1. 3 智能電器在智能電網(wǎng)中地位

不同國(guó)家實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)側(cè)重點(diǎn)各不相同， 但 輸 變 配 智能電網(wǎng)有一個(gè)共同點(diǎn)：建立一條從發(fā)、 、 、 用到用戶端的電能生產(chǎn)與消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)鏈， 其最終 80% 以上電能通過(guò) 體現(xiàn)價(jià)值在用戶端。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 用戶端低壓電器設(shè)備傳輸， 并最終消耗終端電器 設(shè)備上。

作為用戶端中起保護(hù)和控制作用的核心電器 — 設(shè)備——低壓電器， 處于智能電網(wǎng)鏈的 最 低 層。智能化低壓電器的性能、 功能、 可靠性直接影響到 智能電網(wǎng)的性能與可靠性。它是構(gòu)建智能電網(wǎng)的 重要組成部分， 也是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。 因此， 智能化低壓電器在智能電網(wǎng)中有著不可替 代的地位與作用。

2智能電網(wǎng)對(duì)低壓電器發(fā)展的影響

2. 1

全新的理念和要求

(1) 智能電網(wǎng)將采用統(tǒng)一平臺(tái)與標(biāo)準(zhǔn)， 新一代低壓電器必須從系統(tǒng)角度發(fā)展， 從而為低壓電 。 器發(fā)展帶來(lái)全新的理念。

智能電網(wǎng)要求用戶端采用統(tǒng)一、 標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品， 使目前分散、 重復(fù)在各自自動(dòng)化系統(tǒng)、 監(jiān)控系統(tǒng)、 電能管理系統(tǒng)、 在線監(jiān)測(cè)裝置中的測(cè)量、 保護(hù)、 控 制等各類智能電器能在新的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)支持 系統(tǒng)中逐步集成、 整合， 最終實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)的高度融合， 使各類智能電器功能得到充分發(fā)揮 。

(2) 智能電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)、 自愈、 互動(dòng)、 優(yōu)化等要求 新一代智能電器對(duì)電網(wǎng)故障具有早期預(yù)警與快速 安全恢復(fù)和自愈功能。

根據(jù)智能電網(wǎng)要求構(gòu)成的智能電網(wǎng)系統(tǒng)， 采 用現(xiàn)代通信技術(shù)和測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的壽命管 故障快速定位、 系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、 電能質(zhì)量監(jiān)控 理， 等。智能電器信號(hào)采集實(shí)現(xiàn)數(shù)字化， 既保證采樣 速率和良好的準(zhǔn)確度， 便于通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行故 障早期評(píng)估與預(yù)警; 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器快速定位故 障點(diǎn)， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重新構(gòu)架， 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行以及故障 隔離， 非故障區(qū)自動(dòng)恢復(fù)供電， 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)快速恢復(fù) 和自愈。

(3) 智能電網(wǎng)應(yīng)用新能源系統(tǒng)， 提高電能效 率， 電網(wǎng)質(zhì)量等方面對(duì)低壓電器提出了新的要求 。

為此， 需要開發(fā)適用于這些系統(tǒng)的具有特定 功能和性能要求的低壓電器。對(duì)低壓電器提出了 更多、 更高的要求， 傳統(tǒng)低壓電器將面臨延伸和擴(kuò) 展， 包括這些新能源系統(tǒng)控制設(shè)備， 大容量真空電 特別要求的低壓斷路器、 過(guò)電壓保護(hù)裝置及系 器， 統(tǒng)等。

(4) 智能電網(wǎng)將打破傳統(tǒng)的生產(chǎn)、 消費(fèi)模式， 形成生產(chǎn)與消費(fèi)雙向互動(dòng)的服務(wù)體系。 為此， 需 要具有雙向通信、 雙向計(jì)量能源管理網(wǎng)絡(luò)化的低 壓電器及系統(tǒng)的支撐， 它將進(jìn)一步促進(jìn)低壓電器 向網(wǎng)絡(luò)化方向快速發(fā)展。

2. 2提出新要求

對(duì)低壓斷路器提出的新要求

2. 2. 1 (1) 智能電網(wǎng)配電系統(tǒng)中萬(wàn)能式斷路器將扮演更為重要的“角色” 它不再是單一的過(guò)電流保 而是將測(cè)、 檢 、控 、 保 、管 5 大功能集中、 整合于 一 體 的 綜 合 性、 功 能 開 關(guān) 電 器 設(shè) 備。 多

① 測(cè)：系統(tǒng)各類參數(shù)測(cè)量、 顯示; ② 檢： 內(nèi)、 外部 故障檢測(cè)、 報(bào)警、 顯示、 開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、 壽命檢測(cè)與 顯示;③ 控： 根據(jù)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)， 運(yùn)行參數(shù)， 由內(nèi)、 外部故障情況， 系統(tǒng)運(yùn)行要求， 發(fā)出各種指 ; ④ 保： 具 有 配 電 系 統(tǒng) 各 類 故 障 保 護(hù) 功 能 。 令 ⑤ 管：系統(tǒng)能量管理 ( 配電系統(tǒng)電能使用控制在 開關(guān)自身運(yùn)行狀況、 壽命管理等， 并 最佳狀態(tài) ) ， 確保配電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

(2) 智能電網(wǎng)對(duì)低壓斷路器故障檢測(cè)、 處理、 保護(hù)提出了全新的概念。① 檢測(cè)， 智能電網(wǎng)中低 壓 斷 路 器 應(yīng) 具 有 故 障 快 速 檢 測(cè) 與 鑒 別 的 能 力; ② 處理， 對(duì)各類故障迅速做出報(bào)警、 分?jǐn)唷?或其他 并作出相關(guān)顯示;③ 保護(hù)， 快速區(qū)域聯(lián) 控制指令， 鎖、 故障區(qū)隔離、 故障排除后系統(tǒng)自愈和自動(dòng)恢復(fù) 功能。

(3) 各類智能型低壓電器功能取舍， 性能協(xié) 調(diào)， 配合等。

(4) 分布式新能源系統(tǒng)接入后， 對(duì)低壓斷路 器出現(xiàn)電能雙向傳輸， 因此， 對(duì)低壓斷路器過(guò)電流 保護(hù)也提出了新的要求。

(5) 新 能 源 系 統(tǒng) 特 定 環(huán) 境， 環(huán) 境 溫 度、 如 振 動(dòng)、 雷擊、 工作電壓等對(duì)低壓斷路器提出了新的要 求。

2. 2. 2 對(duì)控制電器提出的新要求

低壓控制電器主要包括交流接觸器、 熱繼電 電子式過(guò)載繼電器 ( 電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 ) 、 器、 起動(dòng)器、 控制與保護(hù)開關(guān)電器、 軟起動(dòng)器、 控制電 路電器。限于篇幅， 本文重點(diǎn)介紹對(duì)交流接觸器、 電子式電動(dòng)保護(hù)器、 起動(dòng)器等產(chǎn)品的整體要求。

(1) 交流接觸器、 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、 起動(dòng)器結(jié)構(gòu) 上必須考慮模塊化、 組合化要求， 便于發(fā)展相應(yīng)的 組合電器。

(2) 具有 雙 向 通 信 功 能 及 相 關(guān) 參 數(shù) 測(cè) 量 功 能。

(3) 具有較為完善的電動(dòng)機(jī)各類故障檢測(cè) 、 預(yù)警與保護(hù)功能

(4) 起動(dòng)器使用壽命指示、 預(yù)警與管理功能。

3智能電網(wǎng)與智能電器發(fā)展相關(guān)新技術(shù)

3. 1低壓電器智能化技術(shù)

(1) 各類低壓電器根據(jù)其低壓配電、 控制系統(tǒng)中地位與作用應(yīng)具有哪些智能化功能 ? 如何實(shí) 現(xiàn)這些功能。

(2) 智能化低壓電器標(biāo)準(zhǔn)研究與制定; 智能 化功能測(cè)試設(shè)備、 測(cè)試方法研究。

(3) 智能化低壓電器集成技術(shù)研究; 多種智 能化電器集成時(shí)對(duì)不同低壓電器智能化功能舍 取;多種功能重疊時(shí)相互協(xié)調(diào)與配合研究 。

(4) 智 能 化 低 壓 電 器 可 靠 性 ( 包 括 EMC 技 術(shù)) 研究。

3. 2 智能電器可通信技術(shù)

智能化低壓電器強(qiáng)大功能要充分發(fā)揮， 必須依賴于低壓配電與控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。 為此， 對(duì)低 壓電器提出了可通信要求。 為了滿足網(wǎng)絡(luò)化要 求， 又將涉及一系列技術(shù)的研究。

(1) 網(wǎng)絡(luò)化電器與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化研究： ① 適合 具有國(guó)際先進(jìn)水平的 智能電器和智能配電網(wǎng)絡(luò)、 開放式通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制訂;② 適合我國(guó)發(fā)展需要 的低壓電器通信規(guī)約研究與制訂; ③ 可通信低壓 電器通用技術(shù)要求研究;④ 智能配電網(wǎng)絡(luò)配套附 件標(biāo)準(zhǔn)研究與編制。

(2) 高、中 、低 壓 配 電 系 統(tǒng)無(wú)縫鏈接技術(shù)研 究。

(3) 智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配套附件研究與開發(fā) 。

(4) 智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)典型方案與整體解決方案 研究。

(5) 可通信電器試驗(yàn)方法研究及相關(guān)檢測(cè)設(shè) 備研制并建立相應(yīng)試驗(yàn)基地。

3. 3 智能配電系統(tǒng)過(guò)電流保護(hù)新技術(shù)

當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生非正常過(guò)電流時(shí)， 低壓電器 應(yīng)及時(shí)斷開。 為了使故障停電限制在最小范圍， 低壓電器應(yīng)有選擇性斷開， 即故障級(jí)保護(hù)電器迅 速切除故障電路， 上級(jí)保護(hù)電器不跳閘， 這對(duì)智能 電網(wǎng)尤為重要。 但是， 目前低壓配電系統(tǒng)過(guò)電流 保護(hù)存在以下問(wèn)題：

(1) 選擇性保護(hù)沒有覆蓋整個(gè)配電系統(tǒng)， 目 前終端配電系統(tǒng)基本上沒有選擇性保護(hù) 。

(2) 過(guò)電流選擇性保護(hù)局限在一定電流范圍 內(nèi)， 只有在短路電流小于上級(jí)斷路器短延時(shí)整定 范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)。

(3) 實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)， 一般在 1 s 左 右。不僅提高了低壓斷路器短時(shí)耐受電流要求 ， 而且對(duì)低壓成套開關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)熱穩(wěn)定提出了很 高要求。

智能電網(wǎng)配電系統(tǒng)過(guò)電流保護(hù)應(yīng)達(dá)到目標(biāo) 。

(1) 過(guò)電流選擇性保護(hù)應(yīng)覆蓋整個(gè)低壓配電 系統(tǒng)， 包括終端配電系統(tǒng)。

(2) 實(shí)現(xiàn)全電流范圍內(nèi)選擇性保護(hù)， 當(dāng)下級(jí) 也能實(shí)現(xiàn)選擇性 故障電流達(dá)到上級(jí)瞬動(dòng)電流時(shí)， 保護(hù)。

(3) 在極短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù) ( 控制在 200 ms 以內(nèi)) 。

(4) 從根 本 上 消 除 系 統(tǒng) 短 路 時(shí) 越 級(jí) 跳 閘 或 下級(jí)斷路器同時(shí)跳閘的狀況， 確保故障停電限 上、 制在最小范圍。

為了實(shí)現(xiàn)全范圍、 全電流選擇性保護(hù)， 需要解 決以下技術(shù)關(guān)鍵：

(1) 全范圍、 全電流選擇性保護(hù)總體解決方 案研究。

(2) 區(qū)域聯(lián)鎖選擇性保護(hù)技術(shù)研究。 ①區(qū)域 聯(lián)鎖各級(jí)保護(hù)電器動(dòng)作邏輯程序研究 ;②上、 下級(jí) ; ③短路故障快 保護(hù)電器區(qū)域聯(lián)鎖模塊匹配技術(shù) 速鑒別技術(shù)與快速閉鎖技術(shù); ④區(qū)域聯(lián)鎖可靠性 技術(shù)。

(3) 萬(wàn)能式斷路器全電流選擇性保護(hù)技術(shù)研 究。重點(diǎn)是提高萬(wàn)能式斷路器短時(shí)耐受電流， 實(shí) 現(xiàn) I cu = I cs = I cw 。

(4) 塑殼斷路器限流選擇性保護(hù)技術(shù)研究 。 ①實(shí)現(xiàn)限流選擇性保護(hù)基本條件及可靠性研究 ; ②提高中、 大容量塑殼斷路器短時(shí)耐受電流 ;③提 高中、 小容量塑殼斷路器限流性能;④短路電流快 速鑒別技術(shù)。

(5) 小型斷路器帶選擇性保護(hù) ( SMCB) 。

圖1 工作原理圖

① 實(shí)現(xiàn)小型斷路器選擇性保護(hù)技術(shù)方案， 其工作原 理如圖 1 所示。當(dāng)終端配電系統(tǒng)某一支路發(fā)生故 障時(shí)， 支 路 小 型 斷 路 器 應(yīng) 迅 速 動(dòng) 作 切 斷 故 障 該 電路 。 在故障電路小型斷路器切斷短路電流時(shí) ， 終端配電系統(tǒng)主開關(guān)觸頭在短路電流電動(dòng)力和快 速動(dòng)作電磁鐵作用下觸頭分開 ， 電流轉(zhuǎn)移至輔助回路， 由于輔助回路限流電阻存在， 使短路故障電 流限制在幾百 A。如果故障支路小型斷路器正常 SMCB 主回路將重新閉合， 分?jǐn)啵?從而實(shí)現(xiàn)選擇性 保護(hù)。當(dāng)故障支路小型斷路器不能正常分?jǐn)喽搪?SMCB 輔助回路熱雙金屬機(jī)構(gòu)帶動(dòng) SMCB 電流時(shí)， 觸頭斷開， 從而切斷短路故障。 ② SMCB 小型化 技術(shù)研究。 ③ SMCB 智能模塊研究。 ④ SMCB 能 否作為上、 下級(jí)保護(hù)電器同時(shí)使用。 ⑤ SMCB 與 上級(jí) MCCB 選擇性匹配技術(shù)。

智能配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全電流、 全范圍選擇性保 護(hù)， 將是配電系統(tǒng)過(guò)電流保護(hù)技術(shù)一次重大飛躍 。 它帶來(lái)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義是不可估量的， 對(duì)智能 電網(wǎng)建設(shè)具有更重大意義。

3. 4 智能電網(wǎng)過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)

由于智能電網(wǎng)中大量采用網(wǎng)絡(luò)化、 信息化技 這些設(shè)備中含有大量電子器件， 相 術(shù)及相關(guān)設(shè)備， 當(dāng)一部分設(shè)備本身就是電子化的， 易受雷電和系 統(tǒng)中其他開關(guān)設(shè)備操作過(guò)電壓傷害。 另外， 智能 這些系統(tǒng)無(wú) 電網(wǎng)中必然包括分布式新能源系統(tǒng)， 論 是發(fā)電設(shè)備還是控制設(shè)備同樣易受過(guò)電壓傷 害。因此， 智能電網(wǎng)過(guò)電壓保護(hù)尤為重要， 它涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面： ① 智能電網(wǎng) SPD 配置技術(shù) ( 整體解決方案 ) ; ② 智能電網(wǎng)用 SPD 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能研究;③ 智能電網(wǎng)用 SPD 使 用安全性研究; ④ 智能電網(wǎng)用 SPD 組合技術(shù)研究。

3. 5 分布式新能源系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)無(wú)疑是 未來(lái)智能電網(wǎng)重要組成部分， 其涉及的關(guān)鍵技術(shù) 有：① 大容量變流裝置及相關(guān)技術(shù); ② 分布式新 能源系統(tǒng)控制與保護(hù)技術(shù);③ 新能源系統(tǒng)并網(wǎng)技 術(shù)及相關(guān)設(shè)備研制;④ 電能雙向傳輸帶來(lái)的電能 計(jì)量技術(shù); ⑤ 電能雙向傳輸系統(tǒng)過(guò)電流保護(hù)技 術(shù);⑥ 分布式新能源系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)技術(shù) 。

4結(jié)語(yǔ)

綜觀智能電網(wǎng)的發(fā)展， 今后一定時(shí)期內(nèi)低壓 展望未來(lái)， 智能低壓電器 電器將依附其快速發(fā)展， 有著美好的發(fā)展前景;同時(shí)， 智能低壓電器必將成 低壓電器必將煥發(fā)新的生 為智能電網(wǎng)重要支撐， 命力。

【 參考文獻(xiàn)】

[ 1] 何瑞華. 我國(guó)智能電器發(fā)展與展望[J]. 電器工業(yè)， 2007(12) ：7074.

[ 2] 何瑞華. 低壓電器：機(jī)遇大于挑戰(zhàn)[J ]. 高科技與產(chǎn) 2009(2) ：7679. 業(yè)化，

[ 3] 劉常生， 何瑞華. 我國(guó)低壓電器行業(yè)面臨的形式與 發(fā)展思考[J] . 低壓電器， 2006(1) ：37.