摘要：智能电器的发展比较快速，近些年针对智能电器的低压配电自动化研究也越来越深入，现代智能电器的要求比较高，因此，采用低压配电自动化系统是必然的要求和时代的发展方向。
关键词：智能电器；低压；配电自动化；应用
智能电器，就是将电力电子、数字信号处理、电磁兼容、数控制造、传感器、现场的总线局域网、计算机及动态模拟仿真，加入新材料和新工艺，和现场的质量监控技术进行有机结合而产生的新一代具有智能化的电器。智能电器作为当下最为先进的智能化电器，伴随着我国微电子技术不断取得进步，推动着智能电器更加深入的被应用到低压配电自动化中，促进我国电力系统科学性和稳定性不断提高。
一、智能电器
智能电器是指通过微处理机和计算机技术引入电器设备，使电器设备具有智能化的功能的一种电力系统，智能电器包括智能化断路器和智能化综合保护器，两种工具能实现与中央控制计算机的双向通讯。智能化综合保护器能保护多种起动条件的电动机，具有很高的动作可靠性。不但可保护电动机过载与断相，并可保护接地、三相不平衡、反相或低电压等。
由智能电器组成的电力系统有以下优点：实现中央计算机集中控制，提高了配电系统自动化程度；使配电、控制系统的调度和维护达到新的水平。由于采用数字化的新型监控元件，使配电系统和控制中心向上提供信息量大幅度增加；监控元件和传统的指示和指令电器相比较，接线简单、便于安装，提高了工作的可靠性；可以实现数据共享，减少信息重复和信息通道。进入20世纪90年代，随着计算机信息网络的发展，配电系统和电动机控制中心已形成了智能化监控、保护与信息网络系统。
二、低压配电自动化
随着我国电力事业的不断发展，以及大规模的基础建设、技术改造和新兴产业的发展，我国的低压配电技术与产品得到了飞速发展。低压成套开关设备在低压配电自动化系统中起着电能的控制、保护、测量、转换和分配的作用，低压配电类产品作为电力使用终端的载体，深入到生产、生活的各个方面。
电力系统可靠性要求的发展对低压配电可靠性也提出了更高的要求，同时随着工业中生产手段的复杂化和功能要求的不断提高，特别是现场设备控制方式的复杂化和精确度要求的提高，对配电系统的要求也越来越高，除了传统的容量不断提高外，对可靠性、数据传递量、远程控制、故障检测等也提出了要求，这就是我们所说的智能化开关设备或配电自动化技术。配电自动化技术涉及到从低压电器到成套配电系统的各个方面，其中主要包括可通信的低压电器、接触器的智能化技术。
三、智能电器在低压配电自动化中的应用
3.1用于新能源的低压开关电器
智能电网要充分发挥分布式清洁能源的作用，为了这一目标，国际上也相应开发了用于清浩能源的特种开关电器，例如某公司最近推出了用于保护光伏电池串的高性能微型断路器。光伏电池串的工作与一般电源不同，当电池串某一单元短路时，它的短路电流与正常工作电流相比，数量上大的不多，因而不适于用普通过载方式来保护，而当阳光强时，它的工作电流会很大，也不适合用瞬时脱扣器来作为短路保护。保护光伏电池串主要是保护逆向电流，当某串中一单元电池短路时，各正常工作的其他各电池串会向发生故障的这一串提供逆向电流，这时微型断路器应跳闸起保护作用。开发的微型断路器额定电压至直流1200V，额定电流至125A，开断电流Icu为5kA。
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3.2智能开关的状态检测
智能开关是个重要元器件，它的可靠运行直接关系到电网的安全可靠，因而开关的状态检测十分重要。当前一些新型低压智能断路器都带有一定状态检测功能，检测技术需要采用各种新的传感技术，特别在中、高压断路器上，状态检测更显重要。无线温度传感器它用于中压断路器触头工作的状态检测。断路器的触头随着使用时间推延，会因表面接触情况变差而造成故障，因而对触头温度的长期检测十分必要。采用无线技术的优点是：节省电缆和接线；降低安装费用；可用于移动设备和操作人员不易进入的场合。微型无线温度传感器安装在主断路器的指式触头和开关柜的内壁上，后者是为了测量开关柜内的环境温度，所有的温度信息无线传输给读取装置，然后由微机进行处理，读取装置和微机都放在距离断路器300m的控制室内。这套装置有两种用途。一种是在正常运行中，由于各种原因发生突然触头温度升高，维护人员茯得系统警报后能及时处理。另一种是通过获得的长期检测信息，进行分析和综合后，提出最佳的维护方案。一个实例是某电厂安装仅一个月就测得断路器触头过热的故障信息。随机己达60℃，这促使断路器指式触头的温度瞬间高达100℃，已接近中压断路器载流部分的最高温度（105℃）。根据测量结果，分析得出的原因是开关柜内通风不好，然后，在开关柜上开了两个通风口就解决了问题。改进后的环境温度平均下降了10℃，而相应的触头温度也得到了降低，使断路器运行在良好的环境中。
3.3现场总线局域网
智能电器中，只要有通信能力的控制器，因目前的单片机中多数均有一个以上的异步串行接口，如用户需要高速分层通信，可增加协议转换接口，提高通信速率。一是传输方式。主—从、异步、半双工（也可全双工）、应答方式和轮流式通信。一个主站最多可与247个从站间做应答式通信，同一时刻，主站只能与寻址到的唯一一个从站应答通信，而不允许独立的从站之间交换信息。二是地址域。地址域在帧的开始部分，由8位（0～255）组成，0号作广播地址，有效地址为1～247，每个从站（终端）设备都有一个唯一的地址。只有被录址到的一个从站才能与主站作应答通信。三是数据域。数据域中包括一个或多个数据，如运行参数、报警参数、故障参数、整定参数、电能质量分析参数、概要参数和控制命令等。
3.4对变压器，有负载监控、需量电流、需量功率保护
对发电机，有过频、欠频、逆功率保护；对电动机有缺相、相序及三相电流不平衡保护，以及单相金属性对地短路保护。将三相电压、三相电流、功率因数、频率、需量电流、需量功率、故障录波、谐波分析等数字仪表功能纳入到智能型框架式断路器控制器中，但因空芯电流互感器是一种保护互感器，电流测量动态范围很大，但其测量精度较低，一般在1.5In以下时，测量精度为±1.5%～±2%；大于1.5In时，测量精度为±4%～±5%。故ACB中的数字仪表功能只能作为参考，不能用于计量。智能成套系统中的数字仪表因其采用精密测量互感器和专用计量芯片与CPU相结合，测量精度很高，可达0.1%、0.2%、0.5%，所以计量时仍需用数字仪表来测量。
结语
智能电网的发展推动了低压配电网和低压电器的智能化，今后新型低器电器的开发，一方面会进一步和电网的智能化要求联系起来。另一方面会与新能源的推广相结合，不但要保证配电网的工作可靠性和连续性，也要通过智能技术提高自身的工作可靠性。
参考文献：
[1]周志敏.智能电器的现状及发展趋势[J].大众用电.2015.
[2]张建江.智能电器及现场总线局域网在电力系统中的应用[J].电力设备.2015.
[3]董永福.刍议智能低压配电系统及应用[J].中国科技博览，2015.
论文作者:高传友
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：智能论文; 断路器论文; 电器论文; 测量论文; 电流论文; 低压配电论文; 通信论文; 《电力设备》2018年第23期论文;