一、智能環(huán)網(wǎng)柜

智能環(huán)網(wǎng)柜具有感知、分析、推理、決策、控制功能的先進(jìn)裝備，它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合，而且是智能電網(wǎng)建設(shè)的必不可少的關(guān)鍵裝備。

智能環(huán)網(wǎng)柜自動化成套設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)故障定位、故障隔離、負(fù)荷監(jiān)控、線路轉(zhuǎn)供、帶電合環(huán)轉(zhuǎn)供等技術(shù)流程。

實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)消除故障后線路自動復(fù)電自愈，最基本的就是要有高效的智能化設(shè)備。

智能化配電網(wǎng)自愈是指配電系統(tǒng)能夠及時檢測出系統(tǒng)故障、對系統(tǒng)不安全狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警，并進(jìn)行相應(yīng)的操作，使其不影響對用戶的正常供電或?qū)⑵溆绊懡抵磷钚　?/p>

智能環(huán)網(wǎng)柜利用數(shù)字化技術(shù)監(jiān)測開關(guān)（分）合閘條件，依據(jù)線路運(yùn)行方式搭接適當(dāng)聯(lián)絡(luò)線路，將分離地區(qū)的電網(wǎng)連接起來，間接地使得在不增加過多設(shè)備投入的情況下，進(jìn)行自動化監(jiān)測，通過“人-機(jī)決策系統(tǒng)”遠(yuǎn)程控制操作，使該地區(qū)在運(yùn)行方式輕微調(diào)整下供電容量增加。

智能環(huán)網(wǎng)柜是配電網(wǎng)故障檢測和診斷主要設(shè)備，電網(wǎng)接地故障是配電網(wǎng)日常運(yùn)行維護(hù)面臨的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。利用智能環(huán)網(wǎng)柜分布式故障檢測方法對單相接地故障進(jìn)行分析和判斷。針對傳統(tǒng)的故障診斷方法存在的問題，引入了分布式的智能環(huán)網(wǎng)柜故障診斷技術(shù)架構(gòu)，對中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式下電網(wǎng)故障診斷的時間減少，從實(shí)際測試結(jié)果可以看出，分布式接地故障診斷效率和診斷的準(zhǔn)確性很高，整個診斷過程快速準(zhǔn)確的效果。

二、智能環(huán)網(wǎng)柜功能

1、精準(zhǔn)檢測單相弧光接地故障

配電網(wǎng)電纜中的負(fù)荷是不斷變化的，導(dǎo)線的溫度也會不斷的變化，是導(dǎo)線的各個部位發(fā)生膨脹和收縮，絕緣層逐漸出現(xiàn)空隙，造成局部放電把絕緣損壞。弧光接地產(chǎn)生的高幅值的過電壓加劇了電纜等固體絕緣的積累性破壞。對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，我國現(xiàn)行規(guī)程籠統(tǒng)地規(guī)定允許帶單相接地故障運(yùn)行2小時，并未區(qū)分是架空線路還是電纜線路，也沒有明確是弧光接地還是金屬接地。在高幅值的弧光接地過電壓的持續(xù)作用下，加劇了電纜等固體絕緣的積累性破壞。

（1）單相接地故障檢測難度

我國大多數(shù)配電網(wǎng)和用電系統(tǒng)屬于小電流接地系統(tǒng)，即中性點(diǎn)不接地或者經(jīng)消弧線圈、電阻接地。發(fā)生單相接地故障時，接地電流很小，系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行一段時間。但是35 kV及以下的配電網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的絕緣水平一般都比較低，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相電弧光接地故障時，雖然接地電流很小，如果繼續(xù)保持運(yùn)行，勢必對用電設(shè)備造成損害。因此，準(zhǔn)確快速的判斷故障方式地點(diǎn)，對事故進(jìn)行快速處理，具有非常重要的意義。運(yùn)用新的技術(shù)手段提高單相接地故障點(diǎn)選線準(zhǔn)確率。

（2）單相接地故障的危害程度

弧光接地過電壓又稱間歇性弧光接地過電壓，形成弧光接地過電壓的基礎(chǔ)是間歇性電弧。

當(dāng)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性弧光接地（以下簡稱“弧光接地”）故障時，由于電弧多次不斷的熄滅和重燃，導(dǎo)致系統(tǒng)對地電容上的電荷多次不斷的積累和重新再分配，在非故障相的電感—電容回路上引起高頻振蕩過電壓。對于電纜線路弧光接地時，非故障相的過電壓可達(dá)4～7倍。最終在非故障相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成對地?fù)舸M(jìn)而發(fā)展成為相間短路事故。在中性點(diǎn)不接地或消弧線圈接地方式下，準(zhǔn)確檢出小電流單相接地故障。在小電阻接地方式下準(zhǔn)確檢出單相高阻接地故障和瞬時浪涌過電壓沖擊故障。經(jīng)過大量實(shí)測數(shù)據(jù)證實(shí)，推廣智能環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)可有效提升配電網(wǎng)的安全可靠性。

2、智能環(huán)網(wǎng)柜要具備完善的“五防”控制功能

智能環(huán)網(wǎng)柜建設(shè)實(shí)現(xiàn)有效接地故障情況及安全管理，提升智能環(huán)網(wǎng)柜綜合測控裝置更靈敏、可靠的故障檢測技術(shù)及特殊故障處理方案。開環(huán)控制回路，指輸出是根據(jù)一個參考量而定，輸入和輸出量沒有直接的關(guān)系。而閉環(huán)回路則將控制回路的輸出再反饋回來作為回路的輸入，與該量的設(shè)定值或應(yīng)該的輸出值作比較。閉環(huán)回路控制又叫反饋控制，是控制系統(tǒng)中最常見的控制方式。“五防”聯(lián)鎖具備內(nèi)置邏輯閉鎖和外置機(jī)械閉鎖兩種形式。

三、智能環(huán)網(wǎng)柜設(shè)計(jì)

1、外形設(shè)計(jì)

目前主要有2種外形結(jié)構(gòu)

DTU立式安裝

DTU橫式安裝

2、電路設(shè)計(jì)

3、功能設(shè)計(jì)

智能電網(wǎng)模式運(yùn)行不同開關(guān)柜的功能配置。按照開關(guān)柜所處不同位置設(shè)置不同功能，主要有四種：保護(hù)斷路器開關(guān)柜 占 10%，分段柜占20%，聯(lián)絡(luò)柜 占60%，終端轉(zhuǎn)供柜10%。用不同功能的開關(guān)柜相互搭配共同完成配網(wǎng)自動化網(wǎng)絡(luò)管理。

智能環(huán)網(wǎng)柜有四種不同功能設(shè)備

（1）斷路保護(hù)重合器

（2）分段開關(guān)柜

（3）環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜

（4）終端防護(hù)開關(guān)柜

4、改造升級

在“智能化環(huán)網(wǎng)柜”技術(shù)的熱度與日俱增之際，發(fā)展智能電網(wǎng)不僅僅是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然選擇，也成為提高抵御故障和自然災(zāi)害和外界干擾，電網(wǎng)必須依靠智能化開關(guān)柜相間技術(shù)手段不斷提高其安全防御能力和自愈能力。

結(jié)合先進(jìn)的AI技術(shù)，引入智能環(huán)網(wǎng)柜將故障信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，直接采用現(xiàn)場開關(guān)柜檢測電網(wǎng)接地故障診斷策略。建立了電網(wǎng)單相接地故障特征診斷模型，使得電網(wǎng)單相接地故障的診斷的效率和精度明顯提高。通過實(shí)景應(yīng)用準(zhǔn)確檢出大量接地故障數(shù)據(jù)。