一、 概述 隨著地鐵系統(tǒng)的安全運營管理對電氣設備控制自動化和智能化程度的要求越來越高，利用現(xiàn)代電子技術、傳感器技術、通訊技術、計算機及網(wǎng)絡技術，將電力設備在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、電力計量同集散控制系統(tǒng)DCS、PLC、融合在一起，達到高層次、高透明度的良好管理，已成為一種必然趨勢和發(fā)展方向。 在數(shù)字化的時代，INTERNET風靡全球，網(wǎng)絡改變著全世界。它正式宣布數(shù)字化網(wǎng)絡（以太網(wǎng)）時代已經(jīng)來臨。這意味著一切運行和經(jīng)營管理方式均需數(shù)字化，并且必須與電腦、通信相融合，所以地鐵低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控管理已成為必然。 　　 二、 配電系統(tǒng)自動化的需求（智能開關柜的最優(yōu)化組合） 1、 配電自動化的發(fā)展過程 從80年代末到90年代初，隨著計算機技術、微電子技術、電力電子技術、抗干擾技術等新技術的迅速發(fā)展，特別是網(wǎng)絡通訊技術的發(fā)展使得電力自動化技術得到了空前發(fā)展。各大公司開始把這些技術應用于配電系統(tǒng)，也就是所謂的把強電控制與微電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術相結合，從而誕生了智能型開關柜及相關產(chǎn)品，如德國西門子公司SIVACON系列，英國ALSTOM公司GALAXIS和TRIMLINE系列，ABB公司HONOR系列，施耐德公司BLOKSET系列等。 目前，智能型開關柜及智能配電系統(tǒng)在我國的應用已經(jīng)由起步階段進入到成熟階段，尤其是2001年8月頒布的“低壓智能配電標準草案”更起到了推波助瀾的作用，智能型開關柜革命性地改變了傳統(tǒng)開關柜的概念；具有多功能、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、結構緊湊、易于維護等特點，它可以滿足電力工業(yè)未來的需求，具有預防/避免事故發(fā)生、強化企業(yè)內(nèi)部能源考核、減少設備維護和檢修時間、實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享等諸多優(yōu)點，為企事業(yè)單位的現(xiàn)代化管理提供了堅實、可靠的基礎，“一次投資，終身受益”，真正保證用戶的投資利益不受損害。 智能型開關柜是以智能電力儀表替代模擬指針式儀表、繼電器、電度表，通過其網(wǎng)絡通訊接口與中央控制室的計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，從而可以實現(xiàn)對各供配電回路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電度量等電參數(shù)進行監(jiān)測以及對斷路器的分合狀態(tài)、故障信息進行監(jiān)視，對斷路器的分合狀態(tài)進行控制，配合各種完善的遠程監(jiān)控軟件，從而實現(xiàn)“四遙”： ● 遙測：通過計算機實時對系統(tǒng)進行電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等進行不斷的采集、分析、處理、記錄，顯示曲線、棒圖，自動生成報表。 ● 遙信：可以實時對開關的運行狀態(tài)、保護動作等開關量進行監(jiān)視，計算機實時顯示和自動報警，并對各柜內(nèi)開關的狀態(tài)、事故跳閘、過流、速斷、溫度等動作進行實時記錄、打印。 ● 遙控：通過計算機屏幕選擇相應的站號、開關號、合/分閘等信息，并在屏幕上將要選擇的開關的狀態(tài)反饋回來，確認后執(zhí)行，實時記錄操作的時間、類型和開關號等。 ● 遙調(diào)：用于設定各種智能模塊的運行參數(shù)，既計算機根據(jù)屏幕操作指令或計算機根據(jù)對系統(tǒng)分析判斷結果，對智能模塊的設定值和故障保護值進行遠程整定。 智能配電系統(tǒng)就是與智能型開關柜與計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組合應用，其配置可根據(jù)具體工程的需要，既可配置成全智能型器件及監(jiān)控裝置的開關柜，又可配置成全部使用傳統(tǒng)電器元件及監(jiān)控裝置的開關柜，同時也能混合配置。給用戶選用提供了較大的靈活性，以滿足不同層次的需要。 　　 2、智能開關柜采用變送器加PLC與采用智能電力儀表的比較： 在原有的開關內(nèi)配置電流變送器、電壓變送器配合PLC實現(xiàn)對開關內(nèi)電參數(shù)的采集及數(shù)據(jù)上傳，其存在的突出缺點是： ①體積大，接線復雜，如果測量三相線電壓、相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等參數(shù)，需配置變送器在10數(shù)臺，輸入接線可達40多條，輸出PLC的4～20mA信號線近30條，總數(shù)可達70條左右。 ②成本較高，投資較大，對變送器送出的4～20mA電流需要進行A/D采樣，要求就地設置一臺PLC或工控機，初始投資大。 ③穩(wěn)定性能和精度差。由于電壓互感PT、電流互感器CT后面帶許多變送器，使PT、CT二次負載太大，使得系統(tǒng)測量穩(wěn)定性和精度差。 ④故障率高，調(diào)試困難。由于接線復雜，設備種類繁多，易發(fā)生故障。一般變送器上無顯示，無法判斷安裝后是否正確，造成調(diào)試復雜困難，施工周期長。 ⑤諧波影響變送器的精度。由于電網(wǎng)中諧波的污染愈重，對變送器的影響愈重，從而使系統(tǒng)的精度受到影響。 采用智能電力儀表實現(xiàn)對開關內(nèi)電參數(shù)的采集及數(shù)據(jù)上傳，其突出特點是： ①體積小，接線簡單，一只表可監(jiān)測幾十個參數(shù)，大大減少了接線數(shù)量。 ②功能齊全，監(jiān)測電參量多。如珠海派諾電子有限公司生產(chǎn)的PMAC720多功能電力儀表，具有變送器、數(shù)顯、數(shù)字接口的功能，對各電參量交流采樣后，經(jīng)CPU數(shù)據(jù)處理，大屏幕直接顯示；并配有RS485數(shù)字通訊接口；具有設置倍率，接裝附表和與微機數(shù)據(jù)交換等功能，可作為“一次表”，也可作為“二次儀表”、“三次儀表”。 ③穩(wěn)定性好，不受諧波干擾。智能監(jiān)控儀表均采用交流采樣，其有效值方式，且采用數(shù)字接口RS485，具有光電隔離作用，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性好。 ④三表合一，減少占屏面積，且省去變送器柜，較“變送器加A/D卡”方案投資較少。 　　 3、智能開關柜采用智能通訊斷路器與采用智能電力儀表的比較： ABB的E3系列智能斷路器經(jīng)常被用于低壓供配電系統(tǒng)中，作進線斷路器、母聯(lián)分段斷路器和部分大電流（重要）出線回路的斷路器開關。這些回路中往往要求測量三相電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度等電力參數(shù)，在智能供配電系統(tǒng)中又要求“遙測”這些電量，甚至有的要求“遙信”、“遙控”、“遙調(diào)”這種斷路器開關。 結合 E3系列斷路器開關的自身特點及對供電回路的要求作如下比較: [align=center] [/align] 4、 智能配電柜的功能 四遙功能（遙測電量參數(shù)、遙信開關狀態(tài)、遙控開關、遙調(diào)裝置設置參數(shù)） 故障預警（事故發(fā)生前及時消除事故隱患）和事故記錄功能（分析事故原因） 電能消耗的分配和統(tǒng)計（電費分解到各個部門，利于內(nèi)部核算） 電能質(zhì)量的監(jiān)測（避免設備非預期損壞） 數(shù)據(jù)記錄和方便快捷的報表生成（便于統(tǒng)計分析） 實現(xiàn)無人值守的配電站（防火防盜，保證設備安全）等。 　　 三、 PMAC智能電力儀表滿足地鐵惡劣環(huán)境的應用 1、PMAC系列智能電力儀表的技術指標： 2、PMAC系列智能電力儀表的功能選型： [align=center] [/align] 四、地鐵配電系統(tǒng)應用中的電磁兼容問題： 地鐵用戶由于電磁干擾強烈，電力儀表的電磁兼容性好壞直接影響到系統(tǒng)正常使用，輕則儀表CPU頻繁復位影響正常工作，重則造成儀表損壞。許多產(chǎn)品制造廠家由于技術與測試設備的局限性產(chǎn)不能完全克服此類問題。珠海派諾公司較早就配置了 （EMC）試驗設備，并很好的解決了上述問題，我們認為在諸多抗擾度的影響量中，最主要是影響量是快速瞬變干擾（電快速脈沖群），其產(chǎn)生原因是用戶不同負載的開關投切造成在局部電網(wǎng)中產(chǎn)生高頻快速電脈沖，具有突發(fā)性。因此，在設計過程中的電源配置、器件選擇、工藝布置均采用了獨特技術，沒利用任何附加器件如濾波器等。即使儀器外部電磁干擾強烈，波形快速瞬變4000V脈沖群時，儀器仍然保證正常工作。