成套开关柜核心技术痛点

一、成套开关柜核心技术痛点

1、当设备检测到小电流接地故障后，在没有形成更加严重的事故前没有必要立刻跳闸，这样不至于马上中断电网供电，从而提高了连续供电的可靠性。电缆局部放电的能量很小，通常不影响电缆短期的绝缘强度。但是长期存在着局部放电，即可以缓慢损坏绝缘，日积月累，最终导致绝缘击穿。

此外受化学性质决定，交联聚乙烯绝缘的电缆耐局部放电的性能较差，长时间的局部放电会加速其绝缘劣化，最终使其发生故障。

2、在准确选择出接地故障线路的基础上，实现故障线路自动定位故障信息立即报警，最大程度保留供电区域。

3、大部分单相接地故障是间歇性弧光接地。弧光接地过电压又称间隙性弧光接地过电压，当中性点非直接接地系统发生单相间隙性弧光接地故障时，由于不稳定的间歇性电弧多次不断的熄灭和重燃，在故障相和非故障相的电感电容回路上会引起高频振荡过电压，非故障相的过电压幅值一般可达3.15～3.5倍相电压，这种过电压是由于系统对地电容上电荷多次不断的积累和重新再分配形成的。

单相弧光接地的过电压瞬时幅值最大可以达到20.4KV。如果弧光接地在接地点造成弧光间隙性反复燃烧。单独依靠零序互感器很难检测出间歇性弧光接地故障。

二、配电网单相接地故障检测难度

中性点不接地方式故障时故障特征不明显，故障定位选线困难，一旦发生故障人工巡线时间长，影响供电可靠性。中性点经消弧线圈接地方式给永久性故障选线带来一定的困难，难以快速、准确地切除故障；

中性点经小电阻接地方式无法区分瞬时接地故障与永久性接地故障，对所有单相接地均启动线路跳闸，增加了线路跳闸次数，影响了供电可靠性。

随着信息技术的发展开关柜上加装使用了人工智能技术、高精度传感器技术，实现自动化设备人机互动的一体化控制，并能实时对设备运行状态、电流参数、电压质量进行采集和实时监控。借助嵌入式算法实现各种接地故障的快速判断，从而实现电网过程的自动化控制。

单相接地故障选线精度差、误差大

1）小电流方式下中性点非有效接地方式下的小电流接地选线保护，在面临高阻、间歇性等故障时，仍存在选线准确率差，无法有效隔离故障，存在巨大安全隐患。

中性点不接地系统中的弧光接地过电压，空载线路的合闸过电压，空载线路、空载母线和电容器分闸时的开断电容负载过电压，空载变压器、电抗器和电动机分闸时的开断电感负载过电压。

2）中性点经小电阻接地方式下的零序电流保护，在面临高阻、间歇性等故障时，仍存在选线准确率差。

单项接地故障都为弧光接地和间歇性接地。故障电流表现出零序电流值小、信号不稳定，故障点难以维持稳定的故障零序电流故障信号难以监测和捕捉。单相接地后由于非故障相对地电压升高(全接地时升至线电压值)，系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障。

零序保护整定计算中性点不接地系统的单相接地电容电流数值很小，一般在1~10A之间，经消弧线圈接地后更小，但很多工程的零序CT经常选择通用变比（50/1居多），这样计算出的零序保护动作电流值时就非常小，甚至小于微机保护最小允许整定值0.02A，这么小的定值，正常运行时非常容易受到各种电磁干扰而导致误动。

三、智能成套环网开关柜

环网柜：为了提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形，这种供电方式简称为环网供电；

1、环网的发展使得环网柜应运而生，与普通开关柜不同，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点

2、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。

3、为了满足智能化电气控制设备的制造和使用要求，必须进行合理的电气控制工艺设计。这些设计包括电气控制柜的结构设计、电气控制柜总体配置图、总接线图设计及各部分的电器装配图与接线图设计。

4、地系统单相接地故障处理的重视以及故障选线、定位技术的研发，设计出完善的小电流接地故障仿真信号及模拟故障报警处置方案。

（1）、智能装备是具有感知、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。

（2）、装置能够根据采集的电流大小及设置的定值，判别故障电流（单相、相间、接地），据此得出故障信息，并把这些故障量送往配电网控制中心，为故障分析、判断和负荷转移提供依据，并配合配电控制中心，进行故障隔离和非故障区段的供电。故障信号能以遥信形式快速闭锁装置，以故障指示灯点亮报警。然后永久保存在DTU 装置内，通过随机管理软件随时现场读取。

（3）为避免小电流接地配电网长期带接地点运行诱发电网、设备或人身安全事故，快速隔离小电流接地系统单相接地故障技术，低压配电网故障电弧探测技术及配用电智能管理研究，进一步提高配电网接地故障处理水平，避免因电气故障所引起的电气火灾，聚力减少杜绝人身伤害事故，保障供用电安全稳定运行，进一步探讨推进配电网接地故障快速隔离技术的应用，提升配电网电气设备智能化水平。

智能电网故障一体化仿真平台：

（4）围绕智能环网柜开关装备运行和运维系统两大业务板块，模拟出配电网小电流接地系统检测信息平台，在智能电网技术框架下的供电线路、变压器核心关键设备仿真数据平台，为智能环网柜设计生产、投入运行阶段提供接近于真实的故障模拟仿真环境。