一、國外發(fā)展歷程
國外低壓成套設(shè)備的發(fā)展可分為三個(gè)時(shí)期。在70年代末、80年代初,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,低壓成套設(shè)備步人控制電子化、保護(hù)綜合化時(shí)代,出現(xiàn)了電子式各種運(yùn)行電量控制器、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器、無功功率補(bǔ)償控制器等產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)多為小裝置型和繼電器型。例如:電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器的功能有過電流、斷相、過載等保護(hù),其起動(dòng)時(shí)間可調(diào)整,過載時(shí)間可整定,功功率補(bǔ)償控制器則可根據(jù)無功電流、功率因數(shù)等不同參量,自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償電容的均衡控制。
80年代中期,此類裝置己初步進(jìn)入智能型時(shí)代。在低壓配電領(lǐng)域,采用了PLC技術(shù),應(yīng)用I/O點(diǎn)方式,通過可編程控制器實(shí)現(xiàn)配電裝置的控制與操作:后期出現(xiàn)了微機(jī)集中檢測與控制,可對(duì)饋電主保護(hù)斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作,對(duì)各回路電壓、電流、有功電量和無功電量、功率因數(shù)、頻率、變壓器溫度等進(jìn)行檢測,但仍停留在遙測、遙控水平上,缺少遙訊和遙調(diào)功能,更缺少智能型的思維、分析、判斷與選擇。
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定做類型:各種高低壓配電柜
設(shè)備類型:配電柜
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定做類型:各種高低壓配電柜
設(shè)備類型:配電柜
從80年代末和90年代初開始,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、抗干擾技術(shù)等新技術(shù)的飛速進(jìn)步,特別是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的進(jìn)步,自動(dòng)化技術(shù)得到了空前發(fā)展。在這個(gè)時(shí)期,各類全數(shù)字交、直流控制產(chǎn)品和PLC(可編程邏輯控制器)擴(kuò)展迅速,每3-4年就換代一次,功能越來越強(qiáng)大,可靠性也越來越高口微處理器從8位機(jī)發(fā)展到16位機(jī)和32位機(jī)與多機(jī)運(yùn)行,主要控制線路和控制結(jié)構(gòu)由硬件組成發(fā)展到由可自由組合的軟件塊組成。如西門子公司的直流全數(shù)字產(chǎn)品,由6RA22系列發(fā)展到6RA23,6RA24系列又發(fā)展到SIMADYN-n系列時(shí)間還不足十年。在聯(lián)網(wǎng)方面,功能也越來越強(qiáng),由兩機(jī)之間的通訊到單機(jī)與多機(jī)通訊,發(fā)展成網(wǎng)絡(luò)通訊,在通訊協(xié)議方面由各公司的內(nèi)部協(xié)議發(fā)展到開放的、標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議。西門子公司的產(chǎn)品由原先的LSS協(xié)議發(fā)展到現(xiàn)在開放的PROFIBUS協(xié)議和工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。隨著全數(shù)字控制和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,各大公司也把這些技術(shù)應(yīng)用于配電系統(tǒng),也就是把強(qiáng)電控制與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合,形成了第三代產(chǎn)品,出現(xiàn)了智能型斷路器、智能型開關(guān)柜及其它智能元器件,如ABB公司的SACEF2系列斷路器、西門子公司的3VW系列斷路器和SIVACON系列開關(guān)柜、GEC-ALSTHOM公司的GEMSTART3系列、西屋公司的Advantage系列及ABB公司的IVSG系列智能馬達(dá)控制器。這些智能元器件都是以微處理器為核心,具有測量、變換、保護(hù)、控制等功能,實(shí)際就是一個(gè)現(xiàn)場控制計(jì)算機(jī)。同時(shí)都具有通訊接口,可連接通訊網(wǎng)絡(luò),與上位計(jì)算機(jī)通訊[5]。
在發(fā)展智能型元器件及開關(guān)柜的同時(shí),功能越來越強(qiáng)大的監(jiān)控系統(tǒng)也得到了大力發(fā)展,如西屋公司的IMPACC系統(tǒng)、ABB公司的INSUM系統(tǒng)以及西門子公司的SIMOCODM系統(tǒng)、MOELLER公司的配電系統(tǒng)2000等。通過這些系統(tǒng)與低壓配電裝置等現(xiàn)場設(shè)備的配合,使成套供、配、用電系統(tǒng)能夠在本機(jī)、上位機(jī)、環(huán)境、負(fù)載等對(duì)象中交換各種信息,通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)觀測、信息回饋、綜合判斷、發(fā)出指令及操作等,提高了整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性。
二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
國內(nèi)低壓成套自1985-1987年自耦減壓起動(dòng)柜JJ1全國聯(lián)合設(shè)計(jì)時(shí)起,首先采用半導(dǎo)體集成電路式時(shí)間一電流轉(zhuǎn)換器代替原來的充氣式時(shí)間繼電器和電流繼電器。1989-1990年,國內(nèi)又出現(xiàn)了電子式電機(jī)多功能綜合保護(hù)器。1991-1992年,又出現(xiàn)了半導(dǎo)體式熱繼電器。在成套方面,智能型配電系統(tǒng)也己起步,廈門電控廠已有能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的馬達(dá)控制中心問世:天津夏利汽車工程的所有低壓配電柜、動(dòng)力柜全部實(shí)現(xiàn)了上位計(jì)算機(jī)控制,做到了運(yùn)行、故障集中監(jiān)視,集中判斷、處理,大大提高了設(shè)備運(yùn)行安全性、可靠性。但從技術(shù)上看,目前我國雖己完全掌握了微處理器在電控產(chǎn)品上的應(yīng)用技術(shù),也已有一些帶接口的全數(shù)字產(chǎn)品問世,但反映國際目前水平的智能型低壓配電裝置和智能控制器,目前還沒有見到,有待進(jìn)一步努力。
目前國內(nèi)對(duì)低壓開關(guān)柜的智能控制基本有兩種形式:
a)傳統(tǒng)的非智能型開關(guān)柜。在工廠的生產(chǎn)線上(如軋機(jī)等)所需的開關(guān)柜(主要是馬達(dá)控制,為風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等)供電量比較大。由于生產(chǎn)線是采用自動(dòng)控制的,通常把開關(guān)柜也納人生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)。處理方法是采用PLC的I/O點(diǎn)(或在開關(guān)柜附近設(shè)若干PLC的遠(yuǎn)程終端站)把各個(gè)馬達(dá)控制回路、配電回路的狀態(tài)和電量參數(shù)直接采集到PLC控制機(jī)上來處理,PLC的控制信號(hào)也是由I/O點(diǎn)來實(shí)現(xiàn).
b)智能型開關(guān)柜。是在傳統(tǒng)的非智能型開關(guān)柜中加裝狀態(tài)、電量數(shù)據(jù)采集模塊而成的。采集模塊單元通過通訊網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)送往上位計(jì)算機(jī)處理,并接受上位計(jì)算機(jī)的控制命令。這基本上是將a)形式的集中采集監(jiān)控系統(tǒng)的集散處理變成為集散控制系統(tǒng),提高了開關(guān)柜和配電系統(tǒng)的性能和可靠性。
近幾年來,國內(nèi)智能型開關(guān)柜發(fā)展比較快,特別是b)類形式的開關(guān)柜越來越完善,有些廠家也在研制智能型監(jiān)控器。隨著三峽等國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)工程的上馬和電站的發(fā)展,隨著智能大廈、智能超市的興起,隨著工業(yè)化水平和工業(yè)自動(dòng)化水平的提高,智能型低壓配電系統(tǒng)和智能型低壓開關(guān)柜的需求量日益增加。下個(gè)世紀(jì)將是智能化的時(shí)代,其需求量必將大增。但目前智能型產(chǎn)品主要是國外各大電氣公司的產(chǎn)品,價(jià)值普遍較高(平均每臺(tái)達(dá)十幾萬元),而國內(nèi)目前的智能型產(chǎn)品還沒有達(dá)到國際當(dāng)代水平。要想在大的需求量下有較大的實(shí)際應(yīng)用量,就需要研制具有國際當(dāng)代水平的智能型開關(guān)柜產(chǎn)品,F(xiàn)在國內(nèi)許多廠家正在做這方面的努力,預(yù)計(jì)在兩、三年內(nèi)就會(huì)有新一代的智能型開關(guān)柜問世。
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