智能开关柜主动安全技术

一、智能开关柜

1、 智能开关柜

成套智能配网开关设备实现了小型化、模块化、产品结构简单，适应性广泛。小型化设备安装操作方便，安全性强、综合设备性能配套齐全（简单、方便） 能够有效提升目前配电自动化设备的安全水平。成为智能电网建设和大城市配网自动化建设不可缺少的高端设备。

新一代配电网全自动开关柜是集计算机技术、网络通讯技术、系统控制技术、综合布线技术、电力电子技术依照智能电网和数字化转型相融合具体需求，将与智能电网有关的各个子系统如电网故障检测，电网优化控制、安防操作等有机地结合在一起的新型全自动开关柜，通过在线运行的检验完全适应网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新电网数字化转型体验。

2、智能开关柜设计

智能一体化开关柜推进了配电网设备标准化。完善设备技术标准体系，引导设备制造科学发展;优化设备序列，简化设备类型，规范技术标准，推行功能模块化、接口标准化，提高配电网设备通用性、互换性;注重节能降耗、兼顾环境协调，采用技术成熟、少（免）维护、具备可扩展功能的设备; 提升设备本体智能化水平成为发展的趋势，推行功能一体化设备;采用先进物联网、现代传感和信息通信等技术，实现设备、通道运行状态及外部环境的在线监测，提高预警能力和信息化水平。

全自动化开关柜的研发经验证明了“智能化”开关设备是实现智能电网的关键。只有建成强化可靠的供电网架结构，运用先进的电力电子设备和电网传感器技术，实现电网故障精准检出的控制能力，实现大规模电网安全运行信息化、数字化、自动化、互动化的“智能”技术特征，才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用。

3、智能开关柜数字化应用

智能开关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。

自动化开关（Automation）是指机器设备、控制系统或生产过程在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过各种传感器的自动检测、信号转换、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。

智能化开关由传感器、执行器、控制器操控机构三部分组成，

能够自主采集信号数据通过安装在设备上的电压电流传感器和机械位置传感器回传给控制器进行反馈处理。解决了远程操作控制的网络通信问题。

二、主动安全技术

1、什么是主动本质安全技术？

本质安全是指设备、设施或技术工艺含有内在的能够从根本上防止发生事故的功能。

出现安全生产事故后，强调安全生产的责任问题，把责任上升到不应有的高度，这是有问题的。我们不能要求人承担超出他能力的责任，责任与能力要匹配。

所谓本质安全，是指设备、设施或生产技术工艺自身含有能够防止事故发生的功能，从根本上消除事故发生的可能性，从而达到预防事故发生的目的。

2、本质安全功能

“安全要习惯性依赖技术，而不是依赖责任，人是最不可靠的。”

本质安全主要有两大功能：

（1）是失误安全功能，即操作者即使操作失误，也不会受到伤害或发生其他事故；

（2）是故障安全防范功能，即设备、设施或生产技术工艺发生故障时能暂时维持正常工作或自动转变为安全状态。

（3）是事故预防功能，由于技术、资金和人们对事故的认识等原因，到目前为止还很难做到本质安全，只能作为目标不断为之努力奋斗。

3、主动安全技术持续发展

人们更多地认为安全生产事故多为人的因素所致，因此强化人的责任心也就成了安全生产最重要的因素。

然而，事故多由技术缺陷导致。事故的起因都是一些小的破绽和人为因素。从人的角度来讲，人人都可能犯错，犯错不可避免，但如果从技术的角度去考虑，通过技术进步是完全可以规避的。如果在技术安全方面考虑更周全一些，断不会因操作人员的一次误操作就导致重大安全事故，而这一点通过技术进步则是完全可以实现的。

本质安全，狭义上讲是指机器、设备本身所具有的安全性能。当系统发生故障时，机器、设备能够自动防止操作失误或引发事故;即使由于人为操作失误，设备系统也能够自动排除、切换或安全地停止运转，从而保障人身、设备和财产的安全。

广义上讲指通过“人-机-环-管”这一系统体现的的安全性。简单来说，就是通过优化资源配置和提高其完整性，使各种危害因素始终处于受控制状态，使整个系统安全可靠，进而逐步趋近长治久安的安全目标。

本质安全是指设备、设施或技术工艺含有内在的能够从根本上防止发生事故的功能。

三、智能开关柜主动安全技术应用

1、配电网故障自愈

配电网故障自愈是指配电系统能够及时检测出系统故障、对系统不安全状态或故障进行预警，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。

2、智能开关柜使操作人员更安全

随着国家新的安全法的出台，企业安全压力进一步加大，为了确保企业安全生产，减少事故发生，唯有加快技术进步，尽可能采用先进技术和好的设备来保障安全生产；由安全依靠责任转为安全依靠技术，尽量采用技术系统来减少人出错的可能性。

为及时发现和消除配电网内外可能危及线路安全运行的各种危险源，全面落实南方电网管理方针，紧密结合工作实际，创新属地化工作的管理方法，加强及规范电网线路通道管理，保证电网安全稳定运行。

深入推进本质安全建设工作，是很多电力企业安全发展的一项重要举措。都在不断追求高速、高效生产，在能力提高的同时，设备就越来越复杂，风险也就不断在加大。在这种趋势下，安全生产必须依靠技术进步。

3、核心技术应用结果

（1）全自动开关设备的所有的技术优势，体现在柜体设计紧凑、直控系统安全可靠、产品生命周期长，日常维护量小；经过长期在网带电运行，可以确保配网自动化系统的安全可靠运行。

（2）公司目前已经成功研发出各种不同功能的开关柜控制系统，并独立掌握电操、重整反馈电路的核心部件的专有技术（专利）和生产制造工艺。至今在智能环网柜制造领域拥有2项发明专利、13项实用新型专利、16项软件著作权。

（3）全自动开关设备仿真人工智能进行设备状态感知。使用软件具备视觉、听觉、触觉等感知能力，转化为语音、图像、视频、触点等与感知相关的感知。

全自动开关柜是在传统的开关柜里增加了人工智能技术，人工智能体的应用提高了开关设备的安全可靠性。

人工智能体概括了控制系统、机器、部件和软件。

人工智能既要研究系统，也要研究元器件，既要研究硬件，也要研究软件。

4、智能化开关具有六个技术特征：

（1）电网智能设备;是具有感知线路故障、分析故障原因、本地做出决策、控制开关分合功能的先进电子化的全自动开关装备。

（2）电网故障可分为电网线路故障和电网设备故障。全自动开关能够完成电网故障的检测任务。

（3）全自动开关具备跳闸保护功能，配电网线路故障时继电保护及安全自动装置迅速分断线路，保护电网设备不被损坏。

（4）配电网线路故障主要是由线路过电压、过电流造成电网保护装置跳闸，供电线路停电是故障的表现形式。全自动开关应该可以承受住故障电流的强烈冲击。

（5）在城市配电网推广全自动开关能够在错综复杂的电网中，快速找到故障发生地点，自动排除故障及时恢复电网供电。

（6）利用全自动开关检测电网即将发生的故障

利用开关柜可集结电缆的特点对电缆本体监测，实现节点信息采集，利用全自动开关的监测功能，通过监测电网运行状态进行大数据分析、形成全部电网电气设备运行诊断报告，提前预测电网运行故障，实现对电力系统的智慧运维。通过在全自动开关设备上及通道在线监测技术，开展对电网系统底层传感-采集设备的开发，提升电气设备一体化的技术优势，为电网管理提供全面的自动化综合监测解决方案。

5、加快更高端智能开关柜的研制

“以客户为中心，为客户创造价值”这一通用的市场哲学，在被作为战略领域推动的智能环网柜方面，也是适用的。明白这一点，有利于电气开关制造业摒弃一味追求“高大上”的闭门造车思路，而切实从客户需求出发，研制出客户欢迎的智能环网开关设备，从而打通智能设备的应用关，从根本上加快更高端智能环网柜的研制。

审核编辑 ：李倩