隨著電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和電力能源投入的發(fā)展，電氣成套設(shè)備需求量逐年增加，產(chǎn)品升級換代速度加快，生產(chǎn)設(shè)備及加工工藝有了明顯改進、電氣設(shè)備智能化、一二次融合技術(shù)、集成一體化等設(shè)備性能有了明顯的提高。

一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過程的高壓電氣設(shè)備。它包括斷路器、隔離開關(guān)、自動開關(guān)、刀閘開關(guān)、電纜母線、輸電線路、電力電纜等。由一次設(shè)備相互連接，構(gòu)成配電設(shè)備開關(guān)或進行其分合閘操作過程的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備。也稱為無源組件。二次設(shè)備是指對一次設(shè)備的工作進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產(chǎn)指揮信號所需的低壓電氣設(shè)備。由二次設(shè)備相互連接，構(gòu)成對一次設(shè)備進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。也稱為有源組件。

一、智能化一體化（一二次融合）開關(guān)柜技術(shù)特點：

成套一體化設(shè)備是在工廠生產(chǎn)時就已經(jīng)用上一、二次融合技術(shù)。

具有在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)中實現(xiàn)即插即用的效果。使得自動化管理的自動告警、應(yīng)急處置、運行實時監(jiān)測、維保檢驗和信息的監(jiān)察、后臺數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析等功能在加速通信后直接實現(xiàn)。能通過配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)監(jiān)視10kV線路負荷情況及進行遙控操作，因此在主網(wǎng)故障、主網(wǎng)停電、用戶接火、故障轉(zhuǎn)供時，較少進行配電網(wǎng)方式調(diào)整。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的“遙測”功能，可對運行方式調(diào)整進行準確的計算；結(jié)合其“遙控”功能則可對運行方式進行隨時的靈活調(diào)整。

（1）開關(guān)柜智能操控裝置DTU 二次設(shè)備（嵌入式智能終端）是開關(guān)柜自動化成套設(shè)備的核心部件。其中電子控制器是針對當前中壓系統(tǒng)開關(guān)柜研制開發(fā)的一種新型、多功能、電操控制機構(gòu)

（2）智能化數(shù)字化動態(tài)指示的現(xiàn)場終端信息采集DTU裝置。對傳統(tǒng)裝備進行信息化技術(shù)升級改造，就是要把集成了工業(yè)自動化技術(shù)的嵌入式智能控制單元，經(jīng)過增加元器件的技術(shù)改裝，使開關(guān)設(shè)備的電氣性能得到提升，能夠完整的實現(xiàn)配網(wǎng)自動化，系列配套產(chǎn)品提供了可靠的配網(wǎng)自動化設(shè)備設(shè)計改造的解決方案。

（3）設(shè)備的兼容性是關(guān)鍵，電子控制器要能夠安全的操控各種類型的開關(guān)設(shè)備。

（4）開關(guān)柜要從手動操作升級改造成遠動操作，首先就是加裝電動機驅(qū)動結(jié)構(gòu)，把人工用搬桿操作轉(zhuǎn)換化為按鈕操作。

（5）個性化定制方案

定制化高端裝備與通用標準裝備的區(qū)別

高端裝備與傳統(tǒng)裝備的最大區(qū)別在于：

傳統(tǒng)裝備依靠的是傳統(tǒng)工藝，技術(shù)水平不高，勞動效率不高，勞動強度大。

高端裝備依靠的是高新技術(shù)優(yōu)勢，最容易取代傳統(tǒng)裝備。

而傳統(tǒng)裝備制造業(yè)與高端制造業(yè)的最大差距在于科技實力，高端制造業(yè)對傳統(tǒng)制造業(yè)予以改造和提升，是制造業(yè)發(fā)展的必然過程。

高端設(shè)備采用定制個性化生產(chǎn)，滿足部分設(shè)備升級需要。

高端裝備的技術(shù)特點

高端裝備制造是處于制造業(yè)價值鏈的高端環(huán)節(jié)，具有技術(shù)、知識密集，附加值高，成長性好，關(guān)鍵性強，帶動性大的特點。高端裝備是以強大通用裝備制造為基礎(chǔ)，由傳統(tǒng)型通用設(shè)備制造向價值鏈的高端來進行延伸。

成套非標定制化設(shè)備基本特征；

靈活組合的裝配形式多變。

應(yīng)用覆蓋面大。

工藝與技術(shù)形成綜合運用。

組合定制高效率

簡單的操作能縮短工作時間，

提供多樣化的機器和最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

二、智能一體化開關(guān)柜技術(shù)

（一、二次設(shè)備） 融合關(guān)鍵技術(shù)也就是常說的一體化·技術(shù)。

由于各種電器元件安裝位置不同，在構(gòu)成一個完整的電氣控制系統(tǒng)時，就必須劃分組件。

1、把功能類似的元件用模塊化的形式組合在一起；

(1)盡可能減少組件之間的連線數(shù)量，同時把接線關(guān)系密切的控制電器置于同一組件中；

(2) 減少電壓等級采用統(tǒng)一的供電電壓

(3) 可把外形尺寸、功能相近的電器用模塊的形式組合在一起；

(4)為了電氣控制系統(tǒng)便于檢查與調(diào)試，把需經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護和易損元件組合在一起。

2、在劃分電氣控制柜組件的同時要解決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線方式：

電氣控制柜各部分及組件之間的接線方式一般應(yīng)遵循以下原則：

（1）開關(guān)電器、控制板的進出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進出線數(shù)選用不同規(guī)格的接線端頭或接線鼻子；

（2）電氣柜、控制柜、柜(臺)之間以及它們與被控制設(shè)備之間，采用接線端子排或工業(yè)聯(lián)接器連接；

（3）弱電控制組件、印制電路板組件之間應(yīng)采用各種類型的標準接插件連接；

（4）電氣柜、控制柜、柜(臺)內(nèi)的元件之間的連接，可以借用元件本身的接線端子直接連接；過渡連接線應(yīng)采用端子排過渡連接，端頭應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的接線端子處理。

（5）現(xiàn)場采集設(shè)備主要是開關(guān)分合閘位置觸點壓力傳感器，電壓互感器、電流互感器、還有一些輔助信息的觸點。

增加電動操作機構(gòu)，要區(qū)分斷路器、分斷開關(guān)、負荷開關(guān)不同性能機構(gòu)。

操作機構(gòu)模塊化，通過完整的交互過程讓客戶直接參與成套設(shè)備的設(shè)計和制造過程中，精確定位客戶的實際需求，在這個過程中我們依據(jù)客戶的不同需求數(shù)據(jù)做出各種樣機模板提高了用戶的體驗。

改造遙信部份：主要是確定開關(guān)分合閘位置、接地刀閘位置、電操機構(gòu)儲能、

電機旋轉(zhuǎn)方向技術(shù)原則等。

改造遙控部份：回路開關(guān)遙控分合閘控制輸出。遙控分合閘閉鎖控制輸出。滿足所有開關(guān)的不同的應(yīng)用功能：例如斷路器、重合器、進線開關(guān)C 型、出線開關(guān)F型、負荷開關(guān)等五種常用到的開關(guān)。

對于智能電網(wǎng)的發(fā)展和配網(wǎng)自動化建設(shè)進行了一次積極有益的探索。利用線路上手動負荷開關(guān)柜，通過對環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)性工藝改進,完成了手動本地操作到遠程自動化控制操作的技術(shù)升級改造.經(jīng)過在手動環(huán)網(wǎng)柜上加裝電操機構(gòu)、智能電子式電操控制器、取電PT變壓器和電纜測量CT等裝置，將手動操作的負荷開關(guān)柜改造成具備“三遙”功能的配網(wǎng)自動化終端，再將配電網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點更換為配網(wǎng)自動化終端設(shè)備,實現(xiàn)了手動環(huán)網(wǎng)柜進行配網(wǎng)自動化技術(shù)改造的整體技術(shù)方案。

（6）改造方案的重點事項包括：環(huán)網(wǎng)柜柜體結(jié)構(gòu)性工藝改進設(shè)計;現(xiàn)場取電PT根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜類型專門定制;加裝的電子式智能控制器,實現(xiàn)二次控制集成化,將集成了交直流轉(zhuǎn)換后備蓄電池組、安全操作控制器、DTU于一體集成。環(huán)網(wǎng)柜在沒有單獨電源PT 柜的情況下，解決了自動化設(shè)備AC220V電源問題。加裝的電子式智能控制器集蓄電池、安全操作控制器、DTU于一體，通過復(fù)合傳感器技術(shù)、負荷調(diào)度報警控制技術(shù)、機械和電氣安全控制技術(shù)、一體化布線技術(shù)及中央集成監(jiān)控平臺技術(shù)五大核心關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了手動開關(guān)柜的技術(shù)升級改造，滿足了開關(guān)柜一體化遠程控制的安全可靠性需求。

3、西門子公司SIEMENS 8DJ20智能一體化開關(guān)柜示范

SIEMENS 8DJ20 環(huán)網(wǎng)柜所有用于電氣及機械連接的絕緣套管均焊接在氣室上，不采用任何形式密封圈或塑料密封器件，完全保證了整個氣室的氣密性。溫度補償功能的壓力指示裝置，完全不受環(huán)境氣候影響。采用單刀頭三位置負荷開關(guān)，從機械原理上杜絕了負荷開關(guān)在合閘狀態(tài)下同時操作接地的可能。

西門子公司電力和過程自動化產(chǎn)品家族，以完備的產(chǎn)品系列組合為電氣系統(tǒng)提供IT系統(tǒng)等解決方案。西門子致力于提供高可靠性產(chǎn)品,憑借創(chuàng)新工業(yè)設(shè)計和智能制造技術(shù)，借助系統(tǒng)的模塊化制造，可以簡化整個制造和安裝流程,。使效率得到提升。

西門子通過業(yè)界最全面的能源管理產(chǎn)品系列提供開放、靈活的解決方案和服務(wù)架構(gòu)：特別是在配電網(wǎng)智能化方面, 推廣新型西門子智能電網(wǎng)套件,借助該套件，可實現(xiàn)大批定制解決方案，建設(shè)更智能的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，以及進一步開發(fā)穩(wěn)定系統(tǒng)，西門子已將信息技術(shù)作為業(yè)務(wù)主驅(qū)動。其瞄準物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，集成了目前全球先進的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，不斷開發(fā)出新的商業(yè)模式。

（1）、西門子8DJ20開關(guān)柜方案是固定的，無法擴展，多用于戶外開閉所，電纜分接箱等無需計量的二次配電系統(tǒng)中。適用于各種變電站-包括在極端惡劣的環(huán)境條件下，例如：工業(yè)環(huán)境，潮濕、多沙或粉塵地區(qū)，簡易的戶外變電站。

（2）外形尺寸

西門子8DJ20外形體尺寸長1400mm 寬850mm高1400mm

打開箱門后柜體尺寸長1600mm 高1600mm

（3）西門子8DJH升級過程系統(tǒng)測試

最后施工結(jié)束后，要進行全面的系統(tǒng)測試。

現(xiàn)在按照測試系統(tǒng)要求做一個完整的出品出廠前實驗。

公共端信息有四項 箱門打開，外電丟失，電池故障，箱體氣壓低

退開接地刀閘，對轉(zhuǎn)電腦和顯示面板

手動分閘信息狀態(tài)監(jiān)測

電動分合閘試驗

遠程遙控試驗

工廠化生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

三、配網(wǎng)自動化升級改造綜合解決方案。

方案包括：安全控制等級提升、柜體結(jié)構(gòu)布局、一二次綜合布線，電纜網(wǎng)絡(luò)自動化和架空饋線自動化不同的控制模型及控制技術(shù)、開關(guān)柜功能標準化適當減少開關(guān)柜的種類、故障定位技術(shù)、標準化施工流程、軟件在線監(jiān)測、系統(tǒng)安全評價，運行方式及保護整定分析、投入運行后期維護、系統(tǒng)實驗性測試、線路故障仿真及實操培訓(xùn)等項內(nèi)容。

改造任務(wù)就是在操作機構(gòu)上加裝驅(qū)動電機，由依靠人工用搬桿操作，升級為電動按鈕操作。充分利用舊設(shè)備進行升級改造，做到一次設(shè)備和二次設(shè)備緊密結(jié)合。

1、智能化一二次融合成套設(shè)備使整個輸配電系統(tǒng)的保護、控制、監(jiān)控、測量等集中起來，實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)自動化，為廣域監(jiān)測和診斷系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，確保電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行。隨著計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、通信和數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、電力電子技術(shù)等的發(fā)展及各學科間的融合，電氣成套設(shè)備的智能化、小型化、緊湊設(shè)備逐步成為行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。

電氣成套設(shè)備應(yīng)用主要通過3個途徑實現(xiàn)。

（1）在以后的增量電網(wǎng)建設(shè)中直接安裝智能電氣成套設(shè)備。

（2）將存量運行設(shè)備做技術(shù)更新改造，增加了電氣成套設(shè)備智能化水平。

（3）光纖到戶

光纖通信具有通信穩(wěn)定、容量大、速度快等優(yōu)勢，完全具備配電自動化遙測、遙信和遙控‘三遙’的通信要求。電力光纖到戶小區(qū)可實現(xiàn)用電信息采集。

2、建設(shè)經(jīng)濟、高效、可靠的智能電網(wǎng)，離不開現(xiàn)代化先進的通信技術(shù)平臺。智能電網(wǎng)的供電可靠性又是智能化電氣設(shè)備的首要條件，進一步優(yōu)化和完善電力通信網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化。電力光纖到戶是提升配網(wǎng)自動化水平和提高供電服務(wù)質(zhì)量而進行的一項基礎(chǔ)建設(shè)。

3、新投運的智能化配電系統(tǒng)顯示出了智能電氣設(shè)備的魅力。新型的智能化電氣設(shè)備能夠自動對故障點進行定位，自動隔離故障區(qū)間，自動化系統(tǒng)停電時間不會超過1分鐘就能恢復(fù)用戶供電。。

4、在不斷總結(jié)開關(guān)柜改造的經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一認識克服技術(shù)障礙，經(jīng)過以創(chuàng)新的技術(shù)和方法完成了戶外開閉所和環(huán)網(wǎng)柜的整體升級改造。

改造后電氣設(shè)備的各項技術(shù)指標均滿足南方電網(wǎng)《配網(wǎng)自動化建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》要求。并且實現(xiàn)一次掛網(wǎng)正常運行，各項指標和施工質(zhì)量達到規(guī)劃設(shè)計要求。

5、開關(guān)柜智能操控裝置（智能終端）是成套設(shè)備的核心部件，是針對當前中壓系統(tǒng)開關(guān)柜研制開發(fā)的一種新型、多功能、智能化數(shù)字化動態(tài)指示的現(xiàn)場終端信息采集裝置。智能終端裝置能夠適用于10KV-20KV戶外多種電力開關(guān)柜。開關(guān)柜智能操控裝置功能強大，它以“一體化“的結(jié)構(gòu)布局配套于開關(guān)柜，簡化了開關(guān)柜的面板設(shè)計，美化了面板布局。具有動態(tài)數(shù)字指示、帶電顯示及閉鎖、及其控制狀態(tài)、一次回路電壓值電流值顯示、遠方/就地操作、遠程通信等功能，智能裝置的安裝使用使傳統(tǒng)電力開關(guān)柜進一步提升了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，在“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下實現(xiàn)電網(wǎng)運行的智能化。

6、結(jié)構(gòu)緊湊、標準化布線：智能裝置是進行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)選型、材料等方面技術(shù)攻關(guān)，確保現(xiàn)場安裝時有足夠的強度和穩(wěn)定性。智能一體化開關(guān)柜采用歐洲EIB（ElectricalInstallation Bus）（國標GB/Z20965-2007）標準布線方式。最大的特點是通過單一多芯電纜替代了傳統(tǒng)分離的控制電纜和電力電纜，并確保各開關(guān)可以互傳控制指令，因此總線電纜可以以線型、樹型或星型鋪設(shè)，方便擴容與改裝。

電氣線路簡單，安裝方便，易于維護，節(jié)省大截面線材消耗量，降低投資成本和維修管理費用，縮短安裝工期，提高了投資效益。

智能化、小型化、高安全性和可靠性能集成一體，也就是最終研發(fā)出新一代一二設(shè)備相融合的電網(wǎng)智能裝備。