浅议电力自动化在低压配电系统中的应用

浅议电力自动化在低压配电系统中的应用

岳建腾

青岛农业大学，山东 青岛 266000

摘要：近年来，我国的电力行业建设的发展迅速，电力自动化控制是在电力行业飞速发展的当下被逐渐广泛应用的一种新兴技术。低压配电系统作为与人们生产生活息息相关的电源末端系统，应用电力自动化控制技术发挥好对应的监管、预警等功能，使其作为国内电力供应系统中重要一环的作用得到最大发挥，从而提高低压配电系统管理工作效率，是本文重点探究的问题。

关键词：电力自动化；低压配电系统；应用

引言

高层建筑电气设计属于复杂工程，不管哪方面存在错误，建筑质量都会随之降低。而低压配电系统又是这项工程不可忽视的内容，地位非常重要，设计不合理，很容易引起一系列重大安全问题。此类工程往往总体用电负荷量偏多，所以低压配电系统安全设计必须引起更多关注与重视。

1 目前低压配电系统中存在的问题

目前，低压配电系统中的供电方式正逐步由低压侧两路电源备自投的应用方案替换原来的单电源供电。一定程度上解决了单电源供电连续性低、出现故障时所有负载都将停电的问题。但由于实际使用中每路电源都有各自的负载，因此，也在联络开关合上时单一线路运行加大额外负载、平常或用电高峰期变压器过载等情况，仍旧需要进行一定的高效人工干预，由工作人员手动切除部分负载，以维持电力稳定。前提是，工作人员需要清楚变压器及所有负荷运行情况，因此，就不得不利用智能开关的相关参数。然而，由于智能开关的参数并不能直接在开关柜上显示，与之配套的后台软件也被电力局内部禁止安装，用户基本不会安装后台，因此，就难以从有效途径获得足够详细、准确的参数。这也就导致了工作人员真正进行手动操作时，只能够根据大部分经验来切除负载。而由此产生的隐患不仅仅在于无法合理分配电能，更在于极有可能为民众带来不必要的麻烦。而由于数据采集不足，相应也会产生一系列问题。例如在工作人员要对设备故障进行抢修时，无法从运维系统中获取必要的关于设备状态信息、电参量信息、出线的报警以及故障详细信息——即使用户装了后台软件，停电时也无法使用后台软件，将直接导致抢修过程冗长。在使用电力自动化之前的低压配电系统，整体的运转效率、安全风险、管理水平等都是相对低效的。

2 低压配电系统的接地保护方式

采用科学、合理接地保护方式，不但能高效保护建筑供电系统低压环节电流电压，而且可预防建筑电气电流、电压的负面影响，使供电系统获得更大程度保障，因此安全保护设计内容不容小觑。对于高层建筑而言，大致包含三种方式，经归纳整理详细说明如下。

2.1 低压配电IT系统

从建筑电气IT系统整体来看，电源端口带电区不考虑接地，带电环节应采用高电阻、电抗或阻抗进行接地保护。再者，面向用电设备外漏导电环节，同样应当做好接地保护。整体而言，低压配电所选择IT系统电力供应，不但要拥有良好供电稳定性，而且要拥有足够安全保障。IT系统供电配置，即便是供电需求偏大且必须连续供电建筑，仍然存在实用价值。不仅如此，一些公司生产阶段，同样广泛选择这类供电装置系统。

2.2 低压配电TT系统

建筑电气系统实施低压配电供电设计时，应由电源中性点位置做好接地保护。不仅如此，关于电气设备部分，外漏导电环节与电源中性点接地方面同样应考虑接地保护。通过TT系统支撑低压配电运行，电力系统中性线N和PE间没有通电连接，一般建筑电气运转阶段，PE线路无须考虑通电设置。TT系统下低压配电系统适用领域，一般面向用电要求少，或电容量偏低，电气设备过于分散农村使用。具体供电应用阶段，只有较少城市供电系统考虑TT系统。

2.3 低压配电TN系统

结合实际情况来看，一般用于中低压配电系统供电，这种供电系统设计阶段，必须把电气设备外壳接入相同保护线，设定保护模式。再者，配电系统中性点间同样应当相连。经归纳整理可知，TN系统供电大致包含TN-C、TN-S、TN-C-S模式。不同模式选择阶段，必须按照低压配电系统内中性线、保护线合并关系完成。电网设计阶段，如果线路铜导线截面面积处于相应水平，必须按照具体规范选择切实可行接线方式，防止总体线路受到负面影响。实践阶段，这些模式均有自身独特优点，故而适用范围存在差异。其中，TN-C系统属于三相四线系统，实现难度较低。TN-S系统更适合一些信息处理与精密电子仪器、威胁较大易爆场合。TN-C-S系统更适合旷工公司供电系统。

3 优化措施分析

3.1 存储与提供有效设备运行参数，为抢修运维提供科学参考依据

存储与提供有效设备运行参数，为抢修运维提供科学参考依据是电力自动化控制技术在低压配电系统中应用的另一作用，尤其是在一些由设备引发的设备问题等发生时。首先，电力自动化通过大数据匹配与分析调查，能够对低压配电系统进行较为准确的实时监测。一方面，其通过存储数据等方式为系统后期运维抢修提供有效的关于设备负荷曲线、过载等情况的详细数据参考。另一方面，通过数据的上传，也能让运维工作人员从其中海量丰富的信息中总结出常见的低压配电有关问题。如此工作人员不需再完全依赖后台软件与实际经验，主要通过对电力自动化控制下低压配电系统中有关参数的分析来快速捕捉设备隐患、设备问题存在的根本原因。从而能够更加准确地对其进行控制与维修，提升基层电网人员的工作效率与工作水平。再加上电力自动化控制系统的功能与平台都是与大数据相连，因此，在数据搜集、计算与输出过程中，能够避免电量计量过程中出现较大误差，实现快速准确的自动抄表、自动缴费、实时监控的自动化管理。如此还能够有效防止部分用户的窃电行为。同时，电力自动化的分布式管理控制，能够自动检测到不同电路中的设备运行情况，包括设备故障、设备老化等，其通过对其提前预警，将数据传达至运维系统，工作人员则能根据信息进行提前的设备更换、维护，从而避免由设备老化而引发的火灾、触电、终端设备损坏等问题，极大地降低低压配电系统设备运行的安全性与稳定性。

3.2 合理筛选漏电断路器

高层建筑中的电气设备，在电力系统运行期间需要承载的设备较多，负荷量也随之增大，因而，高层建筑电气设计安全性的要求日益提高。高层建筑电力运行时，漏电断路器的存在能够从间接层面上实现对事故的避免。从某种角度来说，漏电短路是低压配电系统漏电的二次防线，能够有效实现对接零、接地的保护。无论是设计配电系统，还是提高用电安全性，都需要重视漏电保护器。所以，要结合高层建筑的实际情况，合理筛选漏电保护器，明确其安全额定的标准，用相对准确的数字对每个环节展开筛选。对漏电断路器额定的电流进行合理选择，通常情况下，要超过短路漏电数值。漏电断路器要通过多种接触模式，选择触电防护，避免人体接触电源，确保高层建筑电力系统的正常运行。

3.3 加强接地保护设计

高层建筑因高度问题，容易使供电系统在雷雨天气受到影响。为确保高层建筑物用电安全，需要对建筑供电系统正常运行情况加以保护，也就是在发生电路故障时，能够快速对故障电路进行切断。此种对故障的处理，也就是接地保护。高层建筑接地保护的出发点，需要结合其电气系统的特点。不仅要考虑高层建筑的电器及功效，还要对接地形式进行考量。在此过程中，要坚持具体问题具体分析，有针对性地解决电气设计问题。

4 结语

通过本次研究与探索，能够给低压配电系统设计提供一些有用建议与意见，为使其安全性、稳定性得到更大程度保障，后续工作、学习阶段，将以本次研究成果为基础，综合最新科技与方法，促使系统运行更安全、更稳定。

参考文献：

[1]王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用，2019，22：222.