SIEMENS 10kV-20kV 開關(guān)柜系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)升級(jí)方案

南方電網(wǎng)公司加快了以深圳、廣州等中心城市為重點(diǎn)的城市配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展步伐。南網(wǎng)要求到2020年南網(wǎng)中心城區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)覆蓋率要達(dá)到90%，配電自動(dòng)化升級(jí)也必然是未來的投資重點(diǎn)，市場空間廣闊。

智能電網(wǎng)整體規(guī)劃建設(shè)要求：

（1）A+、A類供電區(qū)域主要以“光纖+三遙”模式，主站集中型自動(dòng)化的模式進(jìn)行建設(shè)。

（2）B、C、D、E類供電區(qū)域需要開展配電自動(dòng)化建設(shè)，而是著力采用就地型饋線自動(dòng)化的方式處理故障，采用故障指示器的方式檢測(cè)定位故障，采用二遙方式、無線公網(wǎng)方式為主的建設(shè)模式。

（3）配網(wǎng)自動(dòng)化的推廣思路：對(duì)于網(wǎng)架水平高，可靠性要求高的地區(qū)推用智能分布式饋線自動(dòng)化；

隨著電網(wǎng)電氣設(shè)備自動(dòng)化時(shí)代到來，傳統(tǒng)的的人工作業(yè)在大步向自動(dòng)化智能制造進(jìn)行著升級(jí)和轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)模式無論速度和防錯(cuò)方面的控制機(jī)制需求變得異常迫切。在電網(wǎng)電氣等工業(yè)設(shè)備和IT設(shè)備作為信息通信產(chǎn)業(yè)重要基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)入高速發(fā)展期的同時(shí)，在產(chǎn)品架構(gòu)、制造模式、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等多方面經(jīng)歷著變革。而電氣開關(guān)設(shè)備集成系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能自動(dòng)化模塊的基石。

長期的設(shè)備信息化水平低造成的配電網(wǎng)瓶頸，嚴(yán)重制約了城市電力系統(tǒng)的升級(jí)和新技術(shù)的應(yīng)用，配電網(wǎng)電氣設(shè)備技術(shù)升級(jí)勢(shì)在必行。

一、電氣開關(guān)柜從標(biāo)準(zhǔn)化到定制化發(fā)展趨勢(shì)

傳統(tǒng)的電氣開關(guān)設(shè)備制造正在融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)與工業(yè)設(shè)備的融合。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)連接機(jī)器和人的技術(shù)，并不直接作用于產(chǎn)品制造過程，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模低成本定制生產(chǎn)，還需要與具體的制造技術(shù)相結(jié)合。電氣設(shè)備智能制造正是融合“工業(yè)4.0”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等理念形成的“互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)”體系，就是以智能制造實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、定制化的生產(chǎn)方式，從而推動(dòng)電氣開關(guān)設(shè)備的智能化發(fā)展。用互聯(lián)網(wǎng)思維全面審視電氣設(shè)備制造市場，不難發(fā)現(xiàn)未來開關(guān)設(shè)備的信息化成為必然的趨勢(shì)。

所以開關(guān)設(shè)備制造將會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的個(gè)性定制，設(shè)備產(chǎn)能過剩也不復(fù)存在，這將改變傳統(tǒng)的規(guī)模化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化制造、低成本擴(kuò)張的工業(yè)社會(huì)發(fā)展模板。智能化電氣開關(guān)設(shè)備追溯技術(shù)、傳感器技術(shù)等新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化熱點(diǎn)，使盤柜廠獲得更加持續(xù)與旺盛的生命力。

二、高端設(shè)備定制化與通用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化

1、通用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化

通用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化有利于組織標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)模化生產(chǎn), 易于保證產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)約材料,降低成本;提高標(biāo)準(zhǔn)件的互換性,便于以后設(shè)備運(yùn)行維修。 設(shè)備通用化是指在不同種類的產(chǎn)品或不同規(guī)格的同類產(chǎn)品中盡量采用同一結(jié)構(gòu)和尺寸的零部件。

通用設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)滿足最基本需要。常見的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)有中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB，機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISO。通用設(shè)備是以系列化形式提供同一產(chǎn)品,在同一基本結(jié)構(gòu)或基本條件下規(guī)定出若干不同的外體尺寸和容量系列。

電氣開關(guān)設(shè)備通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

2、高端裝備定制化

高端設(shè)備具有高技術(shù)含量和高附加值的產(chǎn)物，高端設(shè)備業(yè)的顯著特征是高技術(shù)、高附加值、具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢(shì)。高端設(shè)備采用定制個(gè)性化生產(chǎn)，滿足部分設(shè)備升級(jí)需要。高端設(shè)備制造業(yè)是指通用設(shè)備制造業(yè)中新出現(xiàn)的具有高技術(shù)含量、高附加值強(qiáng)競爭力的設(shè)備；從所處產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)節(jié)上講，高端制造業(yè)處于某個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的高端。

3、高端裝備與通用裝備的區(qū)別

高端裝備與傳統(tǒng)裝備的最大區(qū)別在于：

（1）、傳統(tǒng)裝備依靠的是傳統(tǒng)工藝，技術(shù)水平不高，勞動(dòng)效率不高，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

（2）、高端裝備依靠的是高新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，最容易取代傳統(tǒng)裝備。

（3）、而傳統(tǒng)裝備制造業(yè)與高端制造業(yè)的最大差距在于科技實(shí)力，高端制造業(yè)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)予以改造和提升，是制造業(yè)發(fā)展的必然過程。

（4）、 高端設(shè)備采用定制個(gè)性化生產(chǎn)，滿足部分設(shè)備升級(jí)需要。

4、高端裝備的技術(shù)特點(diǎn)

高端裝備制造是處于制造業(yè)價(jià)值鏈的高端環(huán)節(jié)，具有技術(shù)、知識(shí)密集，附加值高，成長性好，關(guān)鍵性強(qiáng)，帶動(dòng)性大的特點(diǎn)。高端裝備是以強(qiáng)大通用裝備制造為基礎(chǔ)，由傳統(tǒng)型通用設(shè)備制造向價(jià)值鏈的高端來進(jìn)行延伸。

5、電氣控制柜組件的一二次設(shè)備劃分

一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過程的高壓電氣設(shè)備。它包括斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、輸電線路、電力電纜等。由一次設(shè)備相互連接，構(gòu)成配電設(shè)備開關(guān)或進(jìn)行其分合閘操作過程的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備。也稱為無源組件。

負(fù)荷開關(guān)柜大部分是手動(dòng)操作。一次設(shè)備分有源組件和無源組件。

二次設(shè)備是指對(duì)一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)指揮信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。由二次設(shè)備相互連接，構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。也稱為有源組件。

6、由于各種電器元件安裝位置不同，在構(gòu)成一個(gè)完整的電氣控制系統(tǒng)時(shí)，就必須劃分組件。

(1)、設(shè)備一二次融合設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(2)把功能類似的元件組合在一起；

(3)盡可能減少組件之間的連線數(shù)量，同時(shí)把接線關(guān)系密切的控制電器置于同一組件中；

(4)讓強(qiáng)弱電控制器分離，以減少干擾；

(5)為力求整齊美觀，可把外形尺寸、重量相近的電器組合在一起；

(6)為了電氣控制系統(tǒng)便于檢查與調(diào)試，把需經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護(hù)和易損元件組合在一起。

在劃分電氣控制柜組件的同時(shí)要解決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線方式：

7、電氣控制柜各部分及組件之間的接線方式一般應(yīng)遵循以下原則：

(1)開關(guān)電器、控制板的進(jìn)出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進(jìn)出線數(shù)選用不同規(guī)格的接線端頭或接線鼻子；

(2)電氣柜、控制柜、柜(臺(tái))之間以及它們與被控制設(shè)備之間，采用接線端子排或工業(yè)聯(lián)接器連接；

(3)弱電控制組件、印制電路板組件之間應(yīng)采用各種類型的標(biāo)準(zhǔn)接插件連接；

(4)電氣柜、控制柜、柜(臺(tái))內(nèi)的元件之間的連接，可以借用元件本身的接線端子直接連接；過渡連接線應(yīng)采用端子排過渡連接，端頭應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的接線端子處理。

8、加裝智能化控制DTU 終端設(shè)備

配電自動(dòng)化終端統(tǒng)稱（DTU）設(shè)備,二次DTU設(shè)備安裝在各種環(huán)網(wǎng)柜、開閉所（站）、箱式變電站等處。與環(huán)網(wǎng)柜、開閉所等開關(guān)單元配套，實(shí)現(xiàn)開關(guān)分、合，遠(yuǎn)、近程控制，閉鎖、解鎖控制。DTU終端設(shè)備還有能夠完成對(duì)開關(guān)設(shè)備的信號(hào)、電壓、電流、等數(shù)據(jù)的采集與計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)線路和設(shè)備的故障識(shí)別、隔離和對(duì)非故障區(qū)間的恢復(fù)供電。同時(shí)具備遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄐ殴δ埽軌驅(qū)崟r(shí)將采集的數(shù)據(jù)上傳主站，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜、開閉所、箱式變電站等遠(yuǎn)方測(cè)控自動(dòng)化功能。

三、以SIEMENS 8DJH系列開關(guān)柜為目標(biāo)開發(fā)智能裝備

西門子系列產(chǎn)品成套一二次融合電氣開關(guān)設(shè)備，主要是根據(jù)客戶提出相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，部署加快發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品，組織研發(fā)具有深度感知、智慧決策、自動(dòng)執(zhí)行功能的高檔智能電網(wǎng)裝備。

在智能化生產(chǎn)過程突破新型傳感器、智能測(cè)量儀表、工業(yè)控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器等智能核心裝置，推進(jìn)了開關(guān)智能化制造的產(chǎn)業(yè)化。

1、、西門子電氣開關(guān)柜系統(tǒng)產(chǎn)品

西門子公司電力和過程自動(dòng)化產(chǎn)品家族，以完備的產(chǎn)品系列組合為電氣系統(tǒng)提供IT系統(tǒng)等解決方案。西門子致力于提供高可靠性產(chǎn)品,憑借創(chuàng)新工業(yè)設(shè)計(jì)和智能制造技術(shù)，借助系統(tǒng)的模塊化制造，可以簡化整個(gè)制造和安裝流程,。使效率得到提升。

西門子通過業(yè)界最全面的能源管理產(chǎn)品系列提供開放、靈活的解決方案和服務(wù)架構(gòu)：特別是在配電網(wǎng)智能化方面, 推廣新型西門子智能電網(wǎng)套件,借助該套件，可實(shí)現(xiàn)大批定制解決方案，建設(shè)更智能的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，以及進(jìn)一步開發(fā)穩(wěn)定系統(tǒng)，西門子已將信息技術(shù)作為業(yè)務(wù)主驅(qū)動(dòng)。其瞄準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，集成了目前全球先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，不斷開發(fā)出新的商業(yè)模式。

（1）、西門子8DH10開關(guān)柜與西門子8DJ20開關(guān)柜都是SF6氣體絕緣開關(guān)柜，兩者的區(qū)別是西門子8DH10開關(guān)柜帶有擴(kuò)展功能，可以任意擴(kuò)展，可以帶PT柜、計(jì)量柜；西門子8DH10開關(guān)柜在工廠裝配的戶內(nèi)式金屬封閉金屬鎧裝開關(guān)設(shè)備，最高電壓至24kV，最大饋線電流至630A，最大線線電流至1250A。

（2）、西門子8DJ20開關(guān)柜方案是固定的，無法擴(kuò)展，多用于戶外開閉所，電纜分接箱等無需計(jì)量的二次配電系統(tǒng)中。適用于各種變電站-包括在極端惡劣的環(huán)境條件下，例如：工業(yè)環(huán)境，潮濕、多沙或粉塵地區(qū)，簡易的戶外變電站。

（3）外形尺寸

西門子8DJ20外形體尺寸長1400mm 寬850mm高1400mm

打開箱門后柜體尺寸長1600mm 高 1600mm

（4）、西門子8DJH環(huán)網(wǎng)柜

所有用于電氣及機(jī)械連接的絕緣套管均焊接在氣室上，不采用任何形式密封圈或塑料密封器件，完全保證了整個(gè)氣室的氣密性。溫度補(bǔ)償功能的壓力指示裝置，完全不受環(huán)境氣候影響。采用單刀頭三位置負(fù)荷開關(guān)，從機(jī)械原理上杜絕了負(fù)荷開關(guān)在合閘狀態(tài)下同時(shí)操作接地的可能。

西門子8DJH環(huán)網(wǎng)柜面板上的負(fù)荷開關(guān)操作孔具有撥動(dòng)選擇裝置,以選擇正確的操作需要，且可加以掛鎖每個(gè)位置單獨(dú)鎖定，盡可能地避免了誤操作。負(fù)荷開關(guān)為旋轉(zhuǎn)式，磁線圈滅弧，并采用快速接地開關(guān)。產(chǎn)品終身免維護(hù)，使用壽命可達(dá)30年。

主要技術(shù)參數(shù)

a.額定電壓：12kV、24kV

b.額定電流：630A、母線電流：1250A

c.額定短時(shí)耐受電流：20A25kA

d.機(jī)械壽命：斷路器：≥10000次，負(fù)荷開關(guān)：≥5000次，接地開關(guān)、隔離開關(guān)≥3000次

e.年漏氣率：≤0.01%

f.內(nèi)部故障試驗(yàn)：1s（電纜室、氣箱室）

g.額定轉(zhuǎn)移電流：1750A

h.氣箱的防護(hù)等級(jí)：IP67

i.使用環(huán)境：適合高海拔4000米，低溫地區(qū)到-45度

2 、SIEMENS 系列開關(guān)柜產(chǎn)品一、二次設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化融合技術(shù)升級(jí)

按照模塊標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)要求，統(tǒng)一施工解決方案

經(jīng)過改裝后分上中下 三部分：

上部加裝 遠(yuǎn)程通信終端控制器 充分利用原箱體的剩余空間

中間是分合閘操作機(jī)構(gòu)，要加裝電操控制器，實(shí)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)代替手動(dòng)分

合閘操作。

首先把西門子8DH10/8DJ20/8DJH 加裝電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，完成能夠用按鈕實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操作。電機(jī)操作靠DC24V電源帶動(dòng)鏈條或齒輪正反向轉(zhuǎn)動(dòng)完成分合閘動(dòng)作。如果采用不帶齒輪傳動(dòng)離合器的電動(dòng)操作時(shí)，人工操作時(shí)會(huì)比沒有加裝電操前費(fèi)力。

下面在電纜間隔里加裝電流互感器，用于測(cè)量電纜線路上的負(fù)荷，然后把每一回路的遙控線，遙信線、遙測(cè)線按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)分別接入電動(dòng)控制器的相應(yīng)接點(diǎn)。按照測(cè)控點(diǎn)的先后順序檢查每一段的線路是否連接正確。

這樣就形成上中下的模塊化布局，結(jié)構(gòu)緊湊節(jié)約了空間，使布線更加方便。

西門子8DJ20 環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜經(jīng)過自動(dòng)化技術(shù)改造后，發(fā)生了脫胎換骨的變化。在整個(gè)改造施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，每完成一項(xiàng)任務(wù)都要經(jīng)過測(cè)試軟件的檢驗(yàn)，把發(fā)現(xiàn)的問題及早解決。利用西門子成熟的產(chǎn)品平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)增值開發(fā)，提供面向未來的開關(guān)柜自動(dòng)化、遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)技術(shù)、工業(yè)現(xiàn)場軟件及服務(wù)。我們的原則是盡可能利用西門子標(biāo)準(zhǔn)化組件，并以工業(yè)特定解決方案提供補(bǔ)充用戶的多樣需求，以滿足各行各業(yè)客戶的特定需求。

3、用系統(tǒng)軟件進(jìn)行整體檢測(cè)

最后施工結(jié)束后，要進(jìn)行全面的系統(tǒng)測(cè)試。

4、西門子8DJH升級(jí)過程系統(tǒng)測(cè)試

最后施工結(jié)束后，要進(jìn)行全面的系統(tǒng)測(cè)試。

現(xiàn)在按照測(cè)試系統(tǒng)要求做一個(gè)完整的出品出廠前實(shí)驗(yàn)。

公共端信息有四項(xiàng) 箱門打開，外電丟失，電池故障，箱體氣壓低

退開接地刀閘，對(duì)轉(zhuǎn)電腦和顯示面板

手動(dòng)分閘信息狀態(tài)監(jiān)測(cè)

電動(dòng)分合閘試驗(yàn)

遠(yuǎn)程遙控試驗(yàn)

工廠化生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

四、西門子8DJ20戶外環(huán)網(wǎng)柜一、二次融合方案

1、西門子8DJ20開關(guān)柜都是SF6氣體絕緣開關(guān)柜

西門子8DH10開關(guān)柜與西門子8DJ20、 系列開關(guān)柜都是SF6氣體絕緣開關(guān)柜，兩者的區(qū)別是西門子8DH10開關(guān)柜帶有擴(kuò)展功能，可以任意擴(kuò)展，可以帶PT柜、計(jì)量柜；

2、西門子: 8DJ10 8DJ20環(huán)網(wǎng)柜基本柜型

西門子8DH10開關(guān)柜與西門子8DJ20開關(guān)柜都是SF6氣體絕緣開關(guān)柜，兩者的區(qū)別是西門子8DH10開關(guān)柜帶有擴(kuò)展功能，可以任意擴(kuò)展，可以帶PT柜、計(jì)量柜；西門子8DJ20開關(guān)柜方案是固定的，無法擴(kuò)展，多用于戶外開閉所，電纜分接箱等無需計(jì)量的二次配電系統(tǒng)中。

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8DH20開關(guān)柜是一種經(jīng)過型式試驗(yàn)并在工廠裝配的戶內(nèi)式金屬封閉金屬鎧裝單線線開關(guān)設(shè)備，最高電壓至24kV，最大饋線電流至63 0A，最大線線電流至1250A。西門子8DJ20開關(guān)柜適用于各種變電站-包括在極端惡劣的環(huán)境條件下，例如：工業(yè)環(huán)境，潮濕、多沙或粉塵地區(qū)，簡易的戶外變電站。

五、手動(dòng)開關(guān)柜結(jié)構(gòu)和通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

開關(guān)柜技術(shù)改造主要包含四方面的內(nèi)容

1、提高開關(guān)柜技術(shù)裝備安全可靠性水平；

2、在配網(wǎng)自動(dòng)化項(xiàng)目建設(shè)中通過對(duì)設(shè)備升級(jí)改造節(jié)省了投資，提高了開關(guān)柜技術(shù)附加值；

3、應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，優(yōu)化開關(guān)柜安全操作模式，使配網(wǎng)自動(dòng)化管理跨入現(xiàn)代化管理軌道；

4、推行信息生產(chǎn)技術(shù)，解決智能環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警和故障點(diǎn)定位的難題。

5、開關(guān)柜結(jié)構(gòu)

基本電路升級(jí)改造（二次部分）

（1）線路帶電指示器

電容式電壓指示器

線路帶電時(shí)電壓指示器顯示套管是否帶電，其上的插口可用于核相。該系統(tǒng)帶有集成的電壓指示器（發(fā)光二極管）。對(duì)于正常的操作環(huán)境，帶電顯示裝置是推薦選擇。相位識(shí)別必須以推鑒的核相器進(jìn)行。

（2）手動(dòng)核相器

核相器顯示兩個(gè)模塊間的相位平衡性。要在電容性耦合系統(tǒng)中使用，請(qǐng)遵守IEC1-和／或IEC1的規(guī)定。核相器必須與推薦的電壓指示器配合使用。核相器的作用是在線路完成前確認(rèn)線路連接無誤。

（3）線路故障指示器

當(dāng)短路電流或零序電流高于預(yù)先設(shè)定的電流值時(shí)，裝置面板上的發(fā)光二極管會(huì)閃爍，同時(shí)有一個(gè)節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，供遠(yuǎn)方遙信使用。當(dāng)故障消失，經(jīng)過設(shè)定的延時(shí)之后，裝置會(huì)復(fù)位（或通過節(jié)點(diǎn)信號(hào)輸入復(fù)位）

基本操作機(jī)構(gòu)改造（一次部分）

六、開關(guān)柜成套設(shè)備技術(shù)

電力自動(dòng)化成套設(shè)備安全關(guān)系到生產(chǎn)、使用，檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)，制造監(jiān)督管理多個(gè)方面。相關(guān)責(zé)任方應(yīng)依法為成套電力開關(guān)設(shè)備安全使用各盡其責(zé)、提供技術(shù)保障。設(shè)備的安全規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化顯得特別重要

電力設(shè)備作為特種設(shè)備安全監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，特別是在改造過程中發(fā)現(xiàn)了電氣設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型下存在的問題——重概念、輕需求，缺頂層設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)模型設(shè)計(jì)不完善等。只有通過設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化解決上述問題。

1、成套設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化有以下六個(gè)基本特征：

（1）、簡化、（2）、統(tǒng)一化、（3）、產(chǎn)品系列化

（4）、通用化、（5）、組合化、（6）、模塊化。

成套設(shè)備是具有自動(dòng)告警、應(yīng)急處置、運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、維保檢驗(yàn)和信息的監(jiān)察、后臺(tái)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析等功能。能通過配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)監(jiān)視10kV線路負(fù)荷情況及進(jìn)行遙控操作，因此在主網(wǎng)故障、主網(wǎng)停電、用戶接火、故障轉(zhuǎn)供時(shí)，較少進(jìn)行配電網(wǎng)方式調(diào)整。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的“遙測(cè)”功能，可對(duì)運(yùn)行方式調(diào)整進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算；結(jié)合其“遙控”功能則可對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行隨時(shí)的靈活調(diào)整。

2、配網(wǎng)自動(dòng)化升級(jí)改造綜合解決方案。

方案包括：安全控制等級(jí)提升、柜體結(jié)構(gòu)布局、一二次綜合布線，電纜網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和架空饋線自動(dòng)化不同的控制模型及控制技術(shù)、開關(guān)柜功能標(biāo)準(zhǔn)化適當(dāng)減少開關(guān)柜的種類、故障定位技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化施工流程、軟件在線監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)，運(yùn)行方式及保護(hù)整定分析、投入運(yùn)行后期維護(hù)、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)性測(cè)試、線路故障仿真及實(shí)操培訓(xùn)等項(xiàng)內(nèi)容。

改造任務(wù)就是在操作機(jī)構(gòu)上加裝驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由依靠人工用搬桿操作，升級(jí)為電動(dòng)按鈕操作。充分利用舊設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，做到一次設(shè)備和二次設(shè)備緊密結(jié)合。

遵循南方電網(wǎng)公司的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)原則，滿足舊設(shè)備升級(jí)改造后的安全性、可靠性、先進(jìn)性的技術(shù)要求。

現(xiàn)場采集設(shè)備主要是開關(guān)分合閘位置觸點(diǎn)壓力傳感器，電壓互感器、電流互感器、還有一些輔助信息的觸點(diǎn)。

增加電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，要區(qū)分?jǐn)嗦菲鳌⒎謹(jǐn)嚅_關(guān)、負(fù)荷開關(guān)不同性能機(jī)構(gòu)。

改造遙信部份：主要是確定開關(guān)分合閘位置、接地刀閘位置、電操機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能、電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向技術(shù)原則等。

改造遙控部份：回路開關(guān)遙控分合閘控制輸出。遙控分合閘閉鎖控制輸出。滿足所有開關(guān)的不同的應(yīng)用功能：例如斷路器、重合器、進(jìn)線開關(guān)C 型、出線開關(guān)F型、負(fù)荷開關(guān)等五種常用到的開關(guān)。

對(duì)于智能電網(wǎng)的發(fā)展和配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)行了一次積極有益的探索。利用線路上手動(dòng)負(fù)荷開關(guān)柜，通過對(duì)環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)性工藝改進(jìn),完成了手動(dòng)本地操作到遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制操作的技術(shù)升級(jí)改造.經(jīng)過在手動(dòng)環(huán)網(wǎng)柜上加裝電操機(jī)構(gòu)、智能電子式電操控制器、取電PT變壓器和電纜測(cè)量CT等裝置，將手動(dòng)操作的負(fù)荷開關(guān)柜改造成具備“三遙”功能的配網(wǎng)自動(dòng)化終端，再將配電網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)更換為配網(wǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)改造的整體技術(shù)方案。

改造方案的重點(diǎn)事項(xiàng)包括：環(huán)網(wǎng)柜柜體結(jié)構(gòu)性工藝改進(jìn)設(shè)計(jì);現(xiàn)場取電PT根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜類型專門定制;加裝的電子式智能控制器,實(shí)現(xiàn)二次控制集成化,將集成了交直流轉(zhuǎn)換后備蓄電池組、安全操作控制器、DTU于一體集成。環(huán)網(wǎng)柜在沒有單獨(dú)電源PT 柜的情況下，解決了自動(dòng)化設(shè)備AC220V電源問題。加裝的電子式智能控制器集蓄電池、安全操作控制器、DTU于一體， 通過復(fù)合傳感器技術(shù)、負(fù)荷調(diào)度報(bào)警控制技術(shù)、機(jī)械和電氣安全控制技術(shù)、一體化布線技術(shù)及中央集成監(jiān)控平臺(tái)技術(shù)五大核心關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)開關(guān)柜的技術(shù)升級(jí)改造，滿足了開關(guān)柜一體化遠(yuǎn)程控制的安全可靠性需求。

3、改造后更加方便使用，符合現(xiàn)場人員的操作習(xí)慣，電子化功能增強(qiáng)提高了環(huán)網(wǎng)柜操控的安全可靠性。

（1）、環(huán)網(wǎng)柜的型號(hào)繁多，投入運(yùn)行的時(shí)間不一致，在控制回路上有很大的區(qū)別，我們通過加裝控制器的方法，解決了斷路器、分段器不同結(jié)構(gòu)的電操的控制問題。

（2）簡化了DTU設(shè)備到電操的二次接線方式，按照每個(gè)控制單元把結(jié)線合理分組，線路走向清晰便于維護(hù)和查找。

（3）、以設(shè)備更換的方式進(jìn)行升級(jí)改造。具體做法是將一臺(tái)備用開關(guān)柜預(yù)先在車間調(diào)試好，到現(xiàn)場直接替換下要改的設(shè)備，在升級(jí)改造的同時(shí)也對(duì)線路和設(shè)備做細(xì)則的檢修。

(4)、在回路電壓、電流數(shù)據(jù)采集方法上有所改進(jìn)，應(yīng)用了復(fù)合傳感器技術(shù)，有效的提高了數(shù)據(jù)精度。

（5）工業(yè)控制器

工業(yè)設(shè)備控制器（controller 也可稱為Controller Unit)是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制回路的接線，控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令I(lǐng)/O 裝置。

在控制過程中，配上合適的自動(dòng)控制系統(tǒng)來代替操作人員的部分或全部直接勞動(dòng)，完成從設(shè)計(jì)、制造、裝配、安裝等在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行。

控制器負(fù)責(zé)系統(tǒng)的操作工作，把指令逐條從存儲(chǔ)器中取出，經(jīng)譯碼分析后向全機(jī)發(fā)出取數(shù)、執(zhí)行、存數(shù)等控制命令，以保證正確完成程序所要求的功能。

控制器是決定執(zhí)行程序的順序。給出執(zhí)行指令時(shí)機(jī)器各部件需要的操作控制命令.根據(jù)事先給定的命令發(fā)出控制信息,使整個(gè)執(zhí)行過程一步一步地進(jìn)行。

通過指令譯碼(分析)確定應(yīng)該進(jìn)行什么操作，然后通過操作 I/O 接口，按確定的時(shí)序執(zhí)行控制邏輯，主要包括脈沖發(fā)生記數(shù)器、控制矩陣、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、復(fù)位電路和啟停電路等控制邏輯。

控制系統(tǒng)是為了使被控制對(duì)象達(dá)到預(yù)定的理想狀態(tài)而實(shí)施的。控制系統(tǒng)使被控制對(duì)象趨于某種需要的穩(wěn)定狀態(tài)。

4、控制方式劃分為前饋控制、現(xiàn)場控制和反饋控制三類。

電機(jī)控制器

電機(jī)控制器是工業(yè)控制器的主要工作，通過來控制電機(jī)按照設(shè)定的方向，速度，角度，響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行工作。電機(jī)控制器可與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)組成一個(gè)完善的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)式的編程語言，擁有輸入、輸出、計(jì)數(shù)等多種指令。具有編程靈活、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的自動(dòng)化。

T

電操驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器根據(jù)其電流形式的不同可以分為三種不同功率的直流電機(jī)。電機(jī)根據(jù)其驅(qū)動(dòng)方式的不同自動(dòng)矯正偏差，保證人機(jī)現(xiàn)場操作的安全性。

5、標(biāo)準(zhǔn)化信息接口

徹底解決二次設(shè)備接口不匹配，兼容性、擴(kuò)展性、互換性差;

什么是電氣二次設(shè)備接口？

電氣二次設(shè)備是指對(duì)一次電氣設(shè)備的運(yùn)行工進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)指揮信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。

由二次設(shè)備相互連接，構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。二次設(shè)備接口不匹配就是指二次設(shè)備之間的信息傳遞出現(xiàn)了問題，簡單講就是接口不匹配。

（1）、物理接口

插拔式對(duì)接最方便可靠，但是在各自的設(shè)計(jì)施工中會(huì)出現(xiàn)各種誤差，把端子標(biāo)號(hào)順序固定下來是做好的解決辦法。

（2）、電氣接口

自動(dòng)化控制領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)上的分布式控制系統(tǒng)中，經(jīng)常需要采用串行通訊來達(dá)到遠(yuǎn)程信息交換的目的。

RS-232/RS-422/RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布，命名為EIA-232-E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422由RS-232發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。

改進(jìn)了RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)。

串行接口；用于串行通訊的接口標(biāo)準(zhǔn)包括:rs-232、rs-422、rs-423和rs-485。RS-232是最早的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用在短間隔、較低波特率串行通訊中。其后發(fā)展起來的RS-422、rs-485是平衡傳送的電氣標(biāo)準(zhǔn)。RS485是一種平衡方式傳輸?shù)拇薪涌跇?biāo)準(zhǔn)，它的電氣特性標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)格規(guī)定，但它的通信協(xié)議. RS-485就是其中之一，它具有以下特點(diǎn)： 1. RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片。RS422加強(qiáng)了抗干擾能力，使傳輸速率和距離比RS232有很大的提高。RS422在全雙工通信時(shí)，需要4根傳輸線，使用不方便。

（3）、總線接口

USB總線是一種高效、快速、價(jià)格低、體積小、支持熱插拔的串行通信接口，目前USB這一接口形式在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。采用USB接口總線，可以很方便與PC機(jī)進(jìn)行連接，并且USB接口可以為外界提供電源。

（4）、電壓接口

電平轉(zhuǎn)換電路主要用在直流電路上，包括快速切換的晶體管方式。用戶選擇電平轉(zhuǎn)換為高和轉(zhuǎn)換為低，以匹配于所需要的輸出高邏輯電平和低邏輯電平。用在遙信和遙控的信號(hào)電平轉(zhuǎn)換。通常情況下為了提高可靠性盡量減少電壓的級(jí)差，直流24V最為常用。

（5）、網(wǎng)絡(luò)接口

電網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)由原有相對(duì)封閉的系統(tǒng)逐漸采用通用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議以及多種不同網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，電力控制網(wǎng)絡(luò)通道將會(huì)面臨各種安全風(fēng)險(xiǎn)。