探析建筑变配电设备的自动化控制

【摘要】建筑变配电设备自动化控制的不断提升，不仅提高了人们居住的舒适度，对建筑电力系统也起到了良好的保障作用，使当代的建筑更加智能化。本文简述了建筑变配电设备自动化控制的内容，对建筑变配电设备的自动监测控制以及建筑变配电设备的自动化系统组成进行了探讨分析。

【关键词】建筑；变配电设备；自动化控制；自动监测控制

建筑变配电主要是对电气系统的变压器、高低压柜、发电机以及各种照明设备进行监控控制的设备，自动化的变配电设备的要求主要有：可靠性、优化系统、操作简单、人身保护、联动处理。

一、建筑变配电设备自动化控制的内容

建筑变配电设备自动化控制主要包括五方面的内容，即电源监测、变压器监测、供电线路监测、电力负荷监测和电源控制检测。电源监测，主要是对建筑的高低压电源进出线的电压、电流、功率、频率等进行监测，并对电力系统的电能进行计算；变压器监测主要是对建筑电气变压器的温度、通风状态等进行监测；供电线路监测，主要是通过对电气的高低压进线、建筑内电气系统的故障、联络柜开关的状态进行监测；电力负荷监测，主要是对高低压各级的电压、电流、功率等进行监测，并按照高、低优先级负荷进行流通，当电力负荷超载时，电力系统就会停止低优先级的负荷；电源控制检测，主要是当主电源被切断时，备用电源能够自动恢复供电的控制，当主电源恢复供电时，能够自动切断备用电源，且能够进行倒闸操作、不间断的电源监测、直流电源监测等。

二、建筑变配电设备的自动监测控制

1、建筑变配电设备的监测功能。（1）变配电设备的监测类型。大致可以分为控制型、显示型、记录型、复合型四种类型。①控制型监测：变配电设备的控制型监测是通过监测多点输出的状态，而采取遥控操作的控制类型，主要有顺序控制、时间控制、运行控制等类型；②显示型监测：变配电设备的显示型监测主要是通过对电气系统的运行状态、报警状态等进行监测，并通过指示灯、画面等显示报警的监测类型；③记录型监测：变配电设备的记录型监测就是通过对设备的各方面状态进行监测，并对出现的故障进行记录分析的监测类型；④复合型监测：只要变配电设备的监测系统具备控制型、显示型、记录型中的任意两种监测类型，就是复合型的监测，例如，控制型和记录型复合，就是变配电的设备通过对多个监测点进行检测，了解设备的各方面运行情况，并进行记录分析，然后再利用遥控进行操作。（2）变配电设备的监测划分。建筑变配电设备的监测功能主要包括五部分，即高压电源的监测、电力负荷的监测、变压器的监测、电力线路监测和直流操作电源监测。高压电源的监测，主要是对电气系统的电压、电流、有功功率、无功功率等进行监测，当电气系统的供电无法满足常规的用电质量时，变配电设备的监测系统就会报警；电力负荷的监测，是对电气系统各级负荷的电压、电流、功率等进行检测；变压器的监测，是对变压器的温度、湿度、通风状态、运行情况、油位等进行检测，确保变压器的正常运行，当变压器发生异常时，监测系统也会报警；电力线路监测，是通过对电力系统的高压进出线、二路进线的联络线等进行监测，确保线路的正常，监测到线路障碍时，就会报警；直流操作电源监测，主要是对交、直流断路器的位置、直流木锨的绝缘状态等进行监测，保证直流电源的稳定性。

2、建筑变配电设备的控制功能。建筑变配电设备的控制功能，主要体现在以下几个方面：①对电力系统的高低压进线柜、出线柜、联络线等进行遥控，保证其连锁状态正确；②对变压器进行内部故障、过热、过载的保护；③对电源馈线进行保护，设计过高电压、电流、接地的保护；④对电力系统的配电线、消防线等各种线路的遥控，并对分段断路器设置过电流保护、电流速断保护等。

3、建筑变配电设备的保护功能。一般建筑变配电设备所需要的保护功能有：①变压器内部故障、过热、过载的保护；②电动机内部故障、过载、电网负载故障的保护；③引入线的相对地故障、三相不平衡保护等。

4、建筑变配电备用发电机的监测控制.建筑变配电备用发电机的监测控制包括以下内容：①电气系统发电机线路的参数检测，如发电机电压、电流、频率、功率等；②发电机油温、油压、油量、水温、转速的监测；③发电机及有关线路的监测控制；④发电机开关状态的监测控制等。

三、建筑变配电设备的自动化系统组成

建筑变配电设备的自动化系统主要由传感器、控制分站、中压开关柜微机保护监控系统、低压配电系统等部分组成的。

1、传感器。传感器主要是将电量转化为可以处理的电量的设备，例如，可以将电力系统的电压、电流、功率等转化为变配电设备可以接受的标准信号，从而为变配电设备提供输入线号，电流互感器、电压互感器、多参数电力监测仪等都属于传感器，能够切实为变配电设备提供监测的数据。

2、控制分站。控制分站主要采用的是单片机的控制器，实时性非常强，因此，它主要就是完成实时性较强的控制调节工作，为了提高控制分站的技术性，可以利用微机配置进行适当的输入输出卡。

3、中压开关柜微机保护监控系统。中压开关柜微机保护监控系统中安装了微机保护和控制单元，能够有效的增强监控系统的可靠性、稳定性，对提高控制系统的速度、精度、灵敏度都有着重要的作用，而且可以使监控系统不受电流互感器的限制，同时，它还具有自检、抗电磁干扰、故障滤波、通信、遥控遥测等功能。

4、低压配电系统。实现低压配电系统自动化的方式主要有两种，即智能断路器和智能型控制单元。由于智能型控制单元包括电动机控制器和馈电控制器，费用较高，因此，对于大容量的断路器选择智能断路器还是比较划算的。而且智能断路器的保护时间长、过电压保护、过电流保护都比较到位。

四、结束语

变配电设备能够为建筑提供电力服务，保证建筑的供电质量，在建筑中起着举足轻重的作用。传统的建筑变配电设备都是采用的人工操作的模式，不仅增大了工作人员的工作量，对建筑的用电服务也不是很全面，因此，现代的建筑变配电设备正在朝着自动化监测、控制的方向发展。

参考文献：

[1]刘志刚.浅谈配电设备的运行管理[J].华北电力技术.2009

[2]周冠邦.浅谈电力安装之施工管理的环节[J].广东科技.2009