高压成套开关设备智能化设计

高压成套开关设备智能化设计
发表时间：2019-03-13T14:28:21.107Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：俞杰
[导读] 摘要：随着智能电网建设的逐步深入，高压开关柜也在不断向智能化方向推进。

（上海广电电气（集团）股份有限公司 201400）
摘要：随着智能电网建设的逐步深入，高压开关柜也在不断向智能化方向推进。

目前在国际上处于领先地位的高压开关柜产品具有脱扣回路断线监测、动作时间检测、接触部件检测、弹簧的储能时间检测等功能，综合这些功能就构成了智能化高压开关。

结合智能电网、数字变电站、配网自动化等的建设，大力推进开关设备智能化。

高压开关柜将会使控制、信号、保护、测量和监视等功能组合起来，使高压开关柜具有连续自监视以及与电站控制系统直接连接等功能，从而实现其中多种功能的任意组合，这些技术将引导未来高压开关技术发展的潮流。

智能型开关柜从形式上可分为配电型、电动机控制型及其它控制功能型。

配电型以智能断路器为核心器件，由上位计算机实现对配电回路的遥控、遥测、遥信及遥调，而电动机控制型是以变频器、智能电动机控制器为核心器件，实现电动机起动、运行、停止的优化控制。

其它控制型的智能开关柜是以PLC(可编程控制器)为核心的控制型开关柜，完成生产过程中的各类控制功能，也是应用于工业生产过程自动控制发展最有潜力的产品，将PLC技术与传统的开关柜有机结合，是实现对普通型开关柜智能化改造的一种投入少、见效快的有效措施。

此外还概述了10kv高压成套开关设备在线测量温度的功能应用到智能开关柜中的相关设计。

关键词：高压成套开关；设备；智能化
前言
在经济领域以及科技领域快速发展的影响下使得我国在高压成套开关设备的智能化得到了相对较大的发展，对于高压成套开关的智能化控制系统来讲其逐渐在电气方面的应用范围得到了扩大。

但在具体的应用过程中依然存在一定程度的缺陷，一是集成到智能化一次设备的传感器抗干扰问题。

集成到智能一次设备中的各种传感器在高电压强磁场的环境下很容易受干扰。

二是智能化设备的可靠性问题。

很多一次设备厂家集成二次设备厂家的智能元件到一次设备上，导致部分设备在投运后出现寿命短、维护频繁等现象。

三是智能化设备的试验方法和试验标准问题。

智能设备(包含智能组件)的检测与试验标准尚未建立，国内缺少智能化装置的权威检测机构。

此类型的缺陷将会使其大量的应用受到一定程度的影响，因此应当以原有基础为前提展开对智能化控制系统方面的优化，从而有效的实现现阶段电器设备工作要求。

因此本文结合现阶段我国高压成套开关设备智能化控制系统的具体应用进行有效的分析。

一、现阶段高压成套开关设备的发展情况
对于电力输配电系统来讲高压成套开关设备还有与其具有关联性的控制设施的应用有这极为重要的意义，其中主要涉及到了对输配电系统的管控和保护以及信息数据的传输等方面，同时拥有量大以及面广等方面的特征。

除此之外，高压成套开关设备系统技术层面将会使得该系统的各环节的性能受到一定程度的影响，一定程度上造成对整体的电力系统的应用的影响，更有可能引起设备的操作人员以及电力设备方面的安全方面的问题。

目前我国的工业产业行业发展相对较快，其中大多数取决于电力设备还有电力生产行业的发展。

相关调查研究表明我国逐年增加的发电装机容量的正常速度维持在百分之八左右。

通过对该发展趋势的研究可以推断出2020年我国在电力方面的装机容量有可能实现5亿千瓦。

但是通过现阶段的具体情况进行分析，我国在电力发展与国际方面的发达国家有这一定差距。

所以我国应当有效的应用我国内部的工业方面对高压成套开关设备的社会需求量逐渐的上升的情况进行对高压成套开关设备的智能化控制系统的合理优化，同时把该应用快速的扩展到工业行业中，从而满足电力系统运行还有控制的智能化。

二、关于高压成套开关设应用的重要意义
对于电力输配电系统来讲，高压成套开关设备还有与其有关的控制方面的设备有这相对较为重要的意义，不但可以满足对输配电系统的有效控制还可以满足对输配电系统的良好维护，还可以满足对输配电系统信号的传递以及相关数据的转换等方面，拥有相对较强的作用。

除此之外高压成套开关设备的质量将会造成对电力系统的运行状况造成直接性的影响。

倘若高压成套开关设备的性能出现问题很有可能造成输配电系统控制的工作人员还有电力设备出现安全性的问题。

智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。

电子式互感器是指纯无线压电微声互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服传统电磁式互感器的缺点。

主回路温度在线监测应用等，克服开关柜内部无法进行人工巡查测温。

三、关于10KV高压开关柜在线测温方面的分析
（一）对于非接触式的温度的测量技术在10KV高压开关柜中在线测量还有控制系统方面的实现存在一定程度的难度。

现阶段在我国电力输配方面，大多数应用采用是XGN/KYN以及SF型的开关柜，设备的里面通常涉及到了断路器设备和CT以及电缆头还有隔离开关等相关的电器零件。

并且因为其在电力系统中所起到的关键性作用。

开关柜内部众多的接触点由于长期的使用导致高温氧化腐蚀、螺栓松动等原因，特别是断路器与开关柜主触头之间一般都采用插头连接，若长期过载、触头老化，造成接触电阻的增加，而这些发热部件的温度无法实时监测，由此引起设备的过热、甚至出现烧毁等严重事故。

通过监测开关柜内接触点温度的运行情况，可有效防止开关柜的火灾发生，因此实行设备运行的温度在线监测是保证开关柜安全运行的重要手段。

然而红外测温技术采用的是非接触类型的测温方式，不同的信号还有数据传递的实现存在一定的困难程度，未能有效的展现出其应有的功效。

（二）位于10KV高压环境中还有开关柜的里面，对所设有测温装置设备应当展开高压绝缘处理，需要10KV高压开关柜在线测温设备还有相关的控制实施系统拥有相对较高的使用性能，此方面属于高压开关的开关柜测温技术应用方面注重处理的环节。

（三）在10KV高压开关柜在线测温装置进行设置的阶段，测温装置相关的设施不能影响电压开关柜本来具有的电气零件的正常运行。

（四）对于高压开关柜来讲其在线测温技术设备的装置应当保障其可以符合开关柜内部的外在工作环境。

四、关于高压开关柜无线测温压电微声测温技术的有利条件
现阶段，我国的输配电方面应用较多的测温方式属于红外线测温的形式和无线测温的形式。

相对于红外线测温技术与无线测温技术来讲，无线压电微声测温技术的使用较晚，在应用范围来讲相对较窄，目前应用最多的在超高压系统。

相比较红外线与无线方式的测温技术有这其特有的应用优势，抗干扰能力强，缺陷是安装不规范电气绝缘有很大问题。

最新无线测温压电微声技术实现无线、无源（传感器无需供电）温度监测。

对于压电微声技术来讲其属于红外线、无线测温与无线压电微声测温技术的综合性的应用，分散式的测温设备能够直
接设置在各个测温位置，利用声波反射芯片反射回带有温度信息的回波信号，经过无线传播技术能够极大程度地避免高压环境中所引起的隔离与绝缘方面的问题。

除此之外，采用差动声波反射芯片传感技术，避免电磁环境变化产生的传感器零点漂移，处于相对较为差的环境中依然能够展现出其应有的性能。

结合现阶段的发展状况来讲，无线测温压电微声技术有效解决密集阅读器环境及其它同频信号的相互干扰问题，本地显示装置可通过标准ModBus协议将温度信息上传至用户的数据中心，或者更高一级的数据平台的具有智能化性质的控制技术。

能够有效的适用于高压开关设备温度监测。

五、关于高压开关柜无线压电微声温度智能检测控制系统
在进行高压开关柜无线压电微声温度智能检测控制系统的设计阶段所需要分析的元素相对较多，其中涉及到实时监测方面和故障诊断方面以及安全稳定性能等方面。

由系统的构成要求进行分析，应当涉及到感知层、传输层和数据层以及应用层四类结构层面有这其必要性。

对于发电厂还有变电站等方面的工作阶段，高压开关柜属于相对较为关键的电气设备。

所以高压开关柜无线压电微声温度智能检测控制系统的性能应当得到一定程度的保障。

结语
总而言之，在社会经济迅速发展的背景下，电力事业也取得了明显的成绩，在科学技术的有力支撑下，输配电系统的运行有了更加可靠的保障。

本文通过对高压成套开关设备智能控制系统的探究，从中了解到了高压成套开关设备的发展现状及智能化趋势、高压成天开关设备对电力系统运行的重要性、10kv高压开关柜在线测温的特点等内容，并对高压开关柜无线压电微声温度智能监测控制系统的构成情况及其实时监控程序流程更加清晰。

随着计算机应用技术日益成熟，高压成套开关设备智能化控制系统的功能将更加完美。

参考文献：
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