低压开关控制柜的智能化

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1、低压开关控制柜的智能化赖祥宁王宗学（北京航空航天大学自动控制系100083）摘養：针对低压开关控制柜的智能化•从集成角度出发，介绍一些基本的理件实现方法和相关技术•以満足现代工广控超的需要。关卸词;低压开关控制柜智能化1引言在工矿企业电气工程中，大量的退电气动力工程，其基本构成是电动机拖动某一工作机械完成一定的工作任务，如水泵抽水、风机鼓风、机床加工等等，从而实现电能转化为机械能。工作机械的运动方式和工作程序是多种多样的，如起动、停止、上升、下降、左转、右转、前进、倒退、加速、减速等等。这就要对拖动其工作的电动机的运行方式进行控制。此外，电动机或

2、其他用电设备在其运动过程中，有可能产生短路、断线、接地、过載等各种电％故障，所以，对控制电路来说，还担负着保护电动机及其它用电设备的任务，当其发生故障时，控制装覽应该发出信号或自动切除供电电源，以免事故扩大。传统的电气控制，主要通过新路器、接触器、热继电器、熔断黠、各种控制继电器（电压堆电器、电流继电器、中问继电器、时间继电器、温度继电器尊）、各种主令电器（控制按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等）；互感器、各种电工仪表〈电流表、电压表•功率表筛〉組合感低压开关控制柜来实现配电、控制、保护、监视尊功能。这种方式由于经过多年的应用和实贱，积累

3、了丰富的经验，所以成熟、可靠、安全，但是这种电吒控制，以人为操作为主,并且对于较为复杂的控制逻辑实现起来比较困难。随着现代工业的发展，对电吒设备控制自动化和材能化程度的要求越来越高，利用现代电子技术、传感器技术、通讯技术、计算机及网络技术，将电力设备在正常及事故情况下的监测、保护、控制、电力计量同工厂集敵控制系统DCS、企业资源计划ERP融合在一起，以达到良好管理，已成为一种必然趋势和发展方向。满足这种要求的新型低压开关控制柜至少应包含以下三个基本功能：•馈电方面。宛成一次线路的监测、控耐、故障隔夜和线路重构°其主要功能有:运行状态监测、远方控制

4、和就地自主控制、故障区R8离、负荷转移及恢复供电等。•没备控制方面。主要针对二次线路，控制系统不但能够和理场检攜仪表或传纖器结合，共同完成对一台电代设备或多台电气设备的复杂控制，还应时在蛛地位量或远方反映设备的控制、故障状态等并对其进行实时控制。•通讯方面。能够采用一种或多种工业级总线形式，与工厂集散控制系境DCS、企业资源计划ERP进行融合，成为一个独立的、彻底分散的控制节点p下面就针对这三个荃本功能，从蕖成角度出发，对低压开关姿制柜裁能化加以讨论。2低压开关控制柜省能化的硬件实现方法和相关技术任何智能化产品的实现都必须从便件和软件两个方面加以

5、专虑。这里着玄讨论磧件实现问题。新型的低压开关控制柜如果要实现上述功能，在硬件方面，第一必须集成有智能化程度较高的电气元件,第二必须集成有较强能力的中心处理单元，第三必须集成有支持某种或多种总线协议的通讯部件，三者映一不可。究竟如何实现，下面从四个方面分别进行阐述。2.1•能化电气元件■心一次二次线路中的电气元件，以电气开关（包括断路器、转换开关和接触器）为主,通常情况下用于闭合或断开供应电能的电路，以达到停电、供电和转换电路的目的。当电网出现不正常情况时，例如过載、过压和欠压、短路尊,能自动地把负载从电两上断开。因为这些不正常情况将危及操作人员

6、的安全和设备的正常运行、甚至引起人身死亡事故和造成火灾。传统的保护功能是利用了某些物理效应（热、磁效应等），通过机械系统的动作来实现。因而体积较大，效果也不过理想。随着微电子技术的发展，集成电路的出现大大绻小了普通电子电路的体积，微型计算机技术的发展更为电气元件的智能化提供了条件。智能化的电气元件，不仅能够提供普通元件的各种保护功裁，还能够实时显示电路中的各种参数（电就、电压、功率、功率因数等）。各种保护功能的动作鑫数也可以显示、设定和修改。保护电路动作时的故障鑫数，还可以存储在非易失存储器中以便査询Q目前，国外已经开发出了系列化智能断路器、接■

7、器、JU电保护签等。国梅兰日兰公司的Compart系列模块化低压»»»系统,它由分断单元、脱扣绝繚盟捣模块、带电揩示模块、电流表模块、Vigi接地故障保护模块、Dialpart模块、多功繼算助开黄.立接旎转手柄、延神旋转手柄、电动操作机构、插入式底板等模块选配组合而成，其中带电拥示模块、电流表模块可进行带电描示•显示电流的读数，远程传输电流读«；V5p接地故犀保护模块用于TNS系统的挂地故障检测或用于协助TT系统定位接地故MhJK扣饕SIR可以握供几种不同类型的保护，柱一定范!S内可以任脱扣电潦值，同时还可以进行区W选择联锁卞【加呻监控模块可进行

8、本地与远程控制、显示和测录功能，并将斷路畚的操作值息传•到监控器、控制或自动操作配电中心©再如金神・默勒公司的DILM系列接触齋，它的徽