（重庆赛迪冶金技术有限公司400013）
摘要：随着国民用电需求的高涨，源源不断的电能被创造出来，并输送到城市和乡镇地区，为推动国内的经济发展创下了汗马功劳。然而当前国内的电力行业在低压配电的监控方面仍旧存在诸多的问题，严重的影响到电能的供应质量，危及到电网的安全运行，与此同时，当低压配电柜出现故障时，无法做到对故障的精准定位，这就给故障的维修增加了不小的难度。现阶段，国内外都展开对低压配电柜无人值守智能化趋势的研究。如何进一步优化电网结构，减少线损，在变配电所实行配网综合自动化，提高可靠性，进而达到无人值守。最重要的一点就是实现对传统开关及开关柜的改造，在此基础上发展出具有现代化智能特色的开关柜，它能够实现实时的自检、自控和自我诊断的能力，以满足配电网综合自动化的需要。
关键词：STC89C52单片机，智能开关柜，重合闸控制，自动化，低压配电
随着我国经济建设的发展，电力工业的发展越来越关键，直接影响到整个国家的运行，提出了更高的要求，提供更多的电能，具备更高的供电可靠性，更小的线路损耗，更长的使用寿命，更少的维护工作等等。针对上述要求，国家对电厂实行“西电东送”和“关停并转”等措施，解决供需矛盾，对电网进行“城网农网改造”，进一步优化电网结构，减少线损，在变配电所实行配网综合自动化，提高可靠性，进而达到无人值守。其中一个很重要的方面就是对开关及开关柜运行状态进行监控，传统的开关柜与现代电子技术相结合的智能化开关柜应运而生，它一方面满足传统开关柜的基本功能要求，另一方面将微电子技术引进柜内，使其有自检、自控和自我诊断的新功能，以满足配电网综合自动化的需要。一些高新技术如传感器技术、微电子技术、计算机技术和信息技术的飞速发展及其在各工业领域的成功应用，使智能化开关柜的开发和应用成为可能。
1低压智能化开关柜设计存在问题
低压智能化开关柜目前处于发展阶段，尚无统一的模式可以遵循。目前，许多厂家或研究部门都在研究开发，但至今单一性能的居多，而综合多功能的偏少。因此，发展智能化开关柜的工作尚需不断地完善和积累经验。总体来说，研制中必需考虑的以下关键问题。
1.1传感技术
传感技术是智能化部分的关键部件，可供使用的有电量传感器、漏电传感器等。在选用传感器时，应注意其精度、可靠性、及安全性。特别是开关触头磨损、电量测量用传感器更应注意其线性。
1.2信息处理及微机技术
对于智能化开关柜来说，获得监控量的信息，数据采集只是第一步，还需进行进一步的处理、判断及决策。
1.前置处理单元：由数据采集系统的模拟量转换为数字量，然后进行算术和逻辑运算，并与给定的报警、开关闸、操作等条件进行比较，当满足动作条件时执行动作任务。
2.后置管理单元：后置管理单元要完成对数据的处理和收发，确保信息能够实时的上传到控制中心，并对存在的安全隐患做出快速的反应。
1.3抗干扰技术
智能化装置在低压开关柜内使用，其连接线均在高电磁环境条件下运行，因此必须加强屏蔽和隔离，以保证整个装置系统具有优良的抗共/串模干扰的能力。
1.4不必追求过高的防护等级用户订购的成套开关柜中，目前设计单位大都选用IP40防护等级，也就是不允许有1mm直径的物体插入。过高的防护等级造成通风散热不良，为了降温，只得装排风轴流风机及温控装置，此风机一般寿命不长，常出故障。若采用IP20防护，固然通风散热好，但柜子边框缝隙较大，影响美观。在此推荐IP30等级为好，或者门框处要求IP40，柜底及柜顶放宽至IP20，这样既美观又实用。
1.5要重视隔离开关的质量目前塑壳断路器有进口的、合资的、国产的，型号越来越多，质量越来越好，但隔离开关不被重视，技术尚没有明显改进，而它对成套装置的影响不容忽视，如存在载流能力不足，接头发热严重，触头处温升过大等问题。究其原因是静触头压紧弹簧特性劣化，接触压力变小，或接触不良，缺少维修，机构卡涩，加长的手柄旋转操作把手强度不够，容易断裂等。建议选择隔离开关时，留有富余量，将规格加大一级。
2展望：
2.1新材料和新技术的应用，将促进低压配电系统的智能化程度大幅度提高，并催生新型低压电器元件。这些新型低压电器元件将是电力电子技术结合开关电器技术的产品，必将促进低压开关柜智能化。低压开关柜的智能化促进低压电器元件的发展，低压电器元件的智能化的结果将进一步促进低压开关柜的发展。这样的良性互动，在未来10年中，将促使低压开关柜的智能化率超过70%。
随着低压开关柜智能化，采用新材料和新技术而低压电器小型化，低压开关柜的体积有望缩小40%。即现有尺寸的柜体内，可容纳二倍或更多的出线回路。
2.2低压电器元件的技术创新造就低压配电系统的配电单元的功能化及模块化；计算机及其网络技术的进步造就了低压配电系统组合化、安装现场化、网络无线通讯化低压配电系统组建更容易、改造更简便。
2.3低压配电系统的智能化促进低压配电单元的标准化、功能化、通用化及模块化。新一代智能型功能模块单元的智能化程度更高，功能更强大，技术性能指标更好。
2.4现场总线技术的应用，智能型低压配电单元进一步深入工业现场，布置趋于分散，控制趋于集中。低压配电系统实施智能化更容易，控制系统人机界面功能更加友好。
2.5低压配电智能监控系统设计方法的更新。采用了模块化设计方法，各模块彼此是个相对独立的模块，相互通过Modbus通信，增加了开发效率，缩短了开发时间，提高了软件的可扩展性和可维护性。
2.6显示单元的更新。目前的监控系统绝大部分采用的是传统的LED显示，而液晶显示器件LCD的优异特性和逐步降低的价格使它的应用越来越普遍。在此监控系统中采用点阵式图形LCD液晶显示，使得显示页面更加直观、友好和方便。本系统在实时性和准确性上能满足低压配电智能监控标准的要求。
总之，随着控制和信号处理的理论和技术发展，以及传感器与计算机技术的发展，把电子信息的一些新成果用到低压配电智能监控系统中将对电力系统自动化水平的提高起到推进作用。
参考文献：
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