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、控制功能的先進裝備，它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合，而且是智能電網(wǎng)建設的必不可少的關鍵裝備。

智能環(huán)網(wǎng)柜自動化成套設備能夠實現(xiàn)故障定位、故障隔離、負荷監(jiān)控、線路轉供、帶電合環(huán)轉供等技術流程。

實現(xiàn)配電網(wǎng)消除故障后線路自動復電自愈，最基本的就是要有高效的智能化設備。

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)進行預警，并進行相應的操作，使其不影響對用戶的正常供電或將其影響降至最小。

智能環(huán)網(wǎng)柜利用數(shù)字化技術監(jiān)測開關（分）合閘條件，依據(jù)線路運行方式搭接適當聯(lián)絡線路，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備投入的情況下，進行自動化監(jiān)測，通過“人-機決策系統(tǒng)”遠程控制操作，使該地區(qū)在運行方式輕微調整下供電容量增加。

智能環(huán)網(wǎng)柜是配電網(wǎng)故障檢測和診斷主要設備，電網(wǎng)接地故障是配電網(wǎng)日常運行維護面臨的重點和難點問題。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)柜故障診斷技術架構，對中性點經(jīng)小電阻接地方式下電網(wǎng)故障診斷的時間減少，從實際測試結果可以看出，分布式接地故障診斷效率和診斷的準確性很高，整個診斷過程快速準確的效果。

二、智能環(huán)網(wǎng)柜功能

1、精準檢測單相弧光接地故障

配電網(wǎng)電纜中的負荷是不斷變化的，導線的溫度也會不斷的變化，是導線的各個部位發(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)運行一段時間。但是35 kV及以下的配電網(wǎng)絡，系統(tǒng)的絕緣水平一般都比較低，當系統(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)保持運行，勢必對用電設備造成損害。因此，準確快速的判斷故障方式地點，對事故進行快速處理，具有非常重要的意義。運用新的技術手段提高單相接地故障點選線準確率。

（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是間歇性電弧。

當中性點非直接接地系統(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4～7倍。最終在非故障相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成對地擊穿，進而發(fā)展成為相間短路事故。在中性點不接地或消弧線圈接地方式下，準確檢出小電流單相接地故障。在小電阻接地方式下準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)過大量實測數(shù)據(jù)證實，推廣智能環(huán)網(wǎng)柜技術可有效提升配電網(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)柜建設實現(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，與該量的設定值或應該的輸出值作比較。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?！拔宸馈甭?lián)鎖具備內(nèi)置邏輯閉鎖和外置機械閉鎖兩種形式。

三、智能環(huán)網(wǎng)柜設計

1、外形設計

目前主要有2種外形結構

DTU立式安裝

DTU橫式安裝

2、電路設計

3、功能設計

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

智能環(huán)網(wǎng)柜有四種不同功能設備

（1）斷路保護重合器

（2）分段開關柜

（3）環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡開關柜

（4）終端防護開關柜

4、改造升級

在“智能化環(huán)網(wǎng)柜”技術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害和外界干擾，電網(wǎng)必須依靠智能化開關柜相間技術手段不斷提高其安全防御能力和自愈能力。

結合先進的AI技術，引入智能環(huán)網(wǎng)柜將故障信息進行轉化，直接采用現(xiàn)場開關柜檢測電網(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。通過實景應用準確檢出大量接地故障數(shù)據(jù)。