智能环网柜功能

一、智能环网柜

智能环网柜具有感知、分析、推理、决策、控制功能的先进装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合，而且是智能电网建设的必不可少的关键装备。

智能环网柜自动化成套设备能够实现故障定位、故障隔离、负荷监控、线路转供、带电合环转供等技术流程。

实现配电网消除故障后线路自动复电自愈，最基本的就是要有高效的智能化设备。

智能化配电网自愈是指配电系统能够及时检测出系统故障、对系统不安全状态进行预警，并进行相应的操作，使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小。

智能环网柜利用数字化技术监测开关（分）合闸条件，依据线路运行方式搭接适当联络线路，将分离地区的电网连接起来，间接地使得在不增加过多设备投入的情况下，进行自动化监测，通过“人-机决策系统”远程控制操作，使该地区在运行方式轻微调整下供电容量增加。

智能环网柜是配电网故障检测和诊断主要设备，电网接地故障是配电网日常运行维护面临的重点和难点问题。利用智能环网柜分布式故障检测方法对单相接地故障进行分析和判断。针对传统的故障诊断方法存在的问题，引入了分布式的智能环网柜故障诊断技术架构，对中性点经小电阻接地方式下电网故障诊断的时间减少，从实际测试结果可以看出，分布式接地故障诊断效率和诊断的准确性很高，整个诊断过程快速准确的效果。

二、智能环网柜功能

1、精准检测单相弧光接地故障

配电网电缆中的负荷是不断变化的，导线的温度也会不断的变化，是导线的各个部位发生膨胀和收缩，绝缘层逐渐出现空隙，造成局部放电把绝缘损坏。弧光接地产生的高幅值的过电压加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏。对于中性点非直接接地系统，我国现行规程笼统地规定允许带单相接地故障运行2小时，并未区分是架空线路还是电缆线路，也没有明确是弧光接地还是金属接地。在高幅值的弧光接地过电压的持续作用下，加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏。

（1）单相接地故障检测难度

我国大多数配电网和用电系统属于小电流接地系统，即中性点不接地或者经消弧线圈、电阻接地。发生单相接地故障时，接地电流很小，系统可以继续运行一段时间。但是35 kV及以下的配电网络，系统的绝缘水平一般都比较低，当系统发生单相电弧光接地故障时，虽然接地电流很小，如果继续保持运行，势必对用电设备造成损害。因此，准确快速的判断故障方式地点，对事故进行快速处理，具有非常重要的意义。运用新的技术手段提高单相接地故障点选线准确率。

（2）单相接地故障的危害程度

弧光接地过电压又称间歇性弧光接地过电压，形成弧光接地过电压的基础是间歇性电弧。

当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地（以下简称“弧光接地”）故障时，由于电弧多次不断的熄灭和重燃，导致系统对地电容上的电荷多次不断的积累和重新再分配，在非故障相的电感—电容回路上引起高频振荡过电压。对于电缆线路弧光接地时，非故障相的过电压可达4～7倍。最终在非故障相的绝缘薄弱环节造成对地击穿，进而发展成为相间短路事故。在中性点不接地或消弧线圈接地方式下，准确检出小电流单相接地故障。在小电阻接地方式下准确检出单相高阻接地故障和瞬时浪涌过电压冲击故障。经过大量实测数据证实，推广智能环网柜技术可有效提升配电网的安全可靠性。

2、智能环网柜要具备完善的“五防”控制功能

智能环网柜建设实现有效接地故障情况及安全管理，提升智能环网柜综合测控装置更灵敏、可靠的故障检测技术及特殊故障处理方案。开环控制回路，指输出是根据一个参考量而定，输入和输出量没有直接的关系。而闭环回路则将控制回路的输出再反馈回来作为回路的输入，与该量的设定值或应该的输出值作比较。闭环回路控制又叫反馈控制，是控制系统中最常见的控制方式。“五防”联锁具备内置逻辑闭锁和外置机械闭锁两种形式。

三、智能环网柜设计

1、外形设计

目前主要有2种外形结构

DTU立式安装

DTU横式安装

2、电路设计

3、功能设计

智能电网模式运行不同开关柜的功能配置。按照开关柜所处不同位置设置不同功能，主要有四种：保护断路器开关柜 占 10%，分段柜占20%，联络柜 占60%，终端转供柜10%。用不同功能的开关柜相互搭配共同完成配网自动化网络管理。

智能环网柜有四种不同功能设备

（1）断路保护重合器

（2）分段开关柜

（3）环网联络开关柜

（4）终端防护开关柜

4、改造升级

在“智能化环网柜”技术的热度与日俱增之际，发展智能电网不仅仅是电力系统发展的必然选择，也成为提高抵御故障和自然灾害和外界干扰，电网必须依靠智能化开关柜相间技术手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。

结合先进的AI技术，引入智能环网柜将故障信息进行转化，直接采用现场开关柜检测电网接地故障诊断策略。建立了电网单相接地故障特征诊断模型，使得电网单相接地故障的诊断的效率和精度明显提高。通过实景应用准确检出大量接地故障数据。