智能变电站中压开关柜智能化及改进方案研究

智能变电站中压开关柜智能化及改进方案研究

田江涛

正泰电气股份有限公司 上海 201614

摘要：在现代化社会的发展中，社会各界越来越注重电力行业的发展，智能电网建设得到了电力企业的高度重视，有助于提升电网运行的安全性、稳定性。在新时期的发展中，我国配电网研究的重点普遍在配网自动化方面，但很少针对智能开关装置进行研究，电力技术人员需要将常规开关装置、计算机技术、数据处理技术结合起来，如中压开关柜智能化，促进电力行业的进一步发展，文章主要针对中压开关柜智能化解决方案进行了分析，以供行业人士参阅和借鉴。

关键词：智能变电站；中压开关柜；智能化；改进

前言：在电力系统运行过程中，开关设备是其中的重点，发挥着十分重要的作用，技术人员必须针对各项设备状态予以重视，在开关设备大修的情况下进行严格检测，而传统的检修维护方式需要大量资金作为支持，缺乏一定的智能性，很难有效地针对所有设备问题进行检修，这样就会缩短电力设备的使用年限，甚至会影响电力行业的发展。

1传统中压开关柜问题

在传统的中压开关柜中，其组成部分比较多，如避雷设施、二次设备、互感器、断路器、隔离刀闸，在系统实际运行中应采集更多数据，通常情况下，为了确保中压开关柜始终处于稳定运行状态，技术人员必须有效地保护、监控、传输各项信号，一般断电信号需要依靠技术人员、保护装置，完成信号操控指令，在完成各个指令后进行闭合闸口、分开闸口操作，在结束后向主体控制室反馈信号。但是，在检修中压开关柜的过程中，极易出现大范围停电问题，这种问题直接影响着用户的正常用电。因此，在传统中压开关柜运行过程中，仍存在很多问题，无法为人民群众提供充足的电力能源。

首先，在现代化社会经济的发展中，人民群众越来越注重电力行业的发展，开关柜使用也在不断更新和深化，但电力行业的维护和发展中仍存在很多问题，针对故障维护实行了现代化发展方式，传统的开关柜维护方式很难满足新时期的发展需求，故障维修是指在检测到异常情况后开展的维护工作，其目标是确保设备恢复到稳定运行状态。

其次，从维护方案的角度进行分析，传统的维护方案不涉及实际操作说明，只能够根据时间针对故障进行风险分析，未对相关方案进行有效调整，如设备清洗、机械部件润滑工作普遍按照说明进行维护，很难突出维护方案的实质，而在信息化时代，相关部门必须制定有效的智能化方案。

最后，为了确保停机设备处于稳定的运行状态，技术人员还需要针对智能系统、设备的运行情况、工艺条件等内容进行分析，以获取更多的信息资源，避免出现风险评估问题，但从设备运行到后期维护需要持续一段时间。

2中压开关柜智能化系统的构建

2.1温升监测

在构建中压开关柜智能化系统的过程中，技术人员需要注重温升实时监测单元，其普遍利用无线连接方式，在连接后由柜体分支母线、相关单元完成，这样才能够确保触头系统、铜排搭接位置温度处于合理范围内。温升监控子单元的无线网络具有很多优势，无需投入大量成本、资源消耗量比较低、延时相对较短、安全性高，电力技术人员需要利用先进的无线射频技术，有效减少传统高低压侧数据交换的电气隔离问题。因此，温升实时监测单元是智能化系统构建的关键部分。

2.2状态监测

在开关设备状态监测过程中，需要利用传感器技术、计算机技术，针对开关柜的实时状态予以监测，这就需要利用物理数据进行分析，确保机械设备、检修技术的统一性，实现开关的智能化。通常情况下，传统的开关柜以机械制造为重点，开关机械动作始终处于稳定运行状态，智能化开关设备在避免无法检测机械特性的自身状态，减少人工操作、检查工作的出现。在开关设备状态监测过程中，技术人员需要严格按照实施情况、智能化需求，有效地监测设备的性能。、

2.3电动机构

中压开关柜配置电动底盘车和电动接地开关是智能化变电站的基础设施，可以实现就地和远方操作，有效减少运营人员现场操作频次，从而达到无人值守。

通过控制器对接地开关进行分合闸操作，就地操作可以减少运营人员人力操作，可以有效解决高分断接地开关人力操作困难的问题；远方操作可避免因误操作产生短路故障对运营人员安全影响。

通过控制器对底盘车进行工作/试验位置切换操作；就地操作也可减少人力外，还可让底盘车准确地到达指定位置，从而避免因人工操作不到位致使断路器梅花触头接触不良引起回路电阻偏大，甚至烧毁的问题；远方操作可以实现远程对断路器从试验位到工作位之间切换，从而达到远程对变电站投运或维护的目的。

3中压开关柜智能化的改进方案

社会经济高速发展下，对电力需求量不断增加，电力企业须引进智能技术，建设智能化电网系统，才能够满足电力系统的实际发展需求。在建设智能化电网系统的过程中，需充分利用先进技术，如信息技术、计算机应用技术、传感器技术等，有效地解决智能中压开关柜中存在的问题，确保中压开关柜发展的智能化。

3.1状态监测的改进

在中压开关柜智能监控过程中，技术人员使用液晶显示屏，模拟开关状态、接线图，展现中压开关柜中的各项数据、信息，并根据状态示意图形显示一次系统方案，通过工业

交换机，对多个工业级图像传感器进行连接，实时监控断路器手车进出位置、接地开关分合闸位置等可动部位。

3.2智能化监控的改进

智能化监控设备通信是由永磁驱动控制器进行控制的，技术人员应检测断路器的工作状态，充分了解断路器结构，通过曲线可以显示电力系统电流流动的实际情况，并由峰值变化情况反映出机构的卡滞问题。智能化中压开关柜能够根据数据信息显示中压开关柜设备的实际运行情况，如利用故障开断频次、正常开断频次的变化情况，对断路器接头使用期限进行预测，通过在线监测技术和智能技术对中压开关柜耗电状况、基础状态监测状况、通信情况进行检测，还能够针对中压开关柜数据运行情况进行检测，及时地发现并解决各项故障。

3.3温升监测的改进

利用各类传感器将中压开关柜与智能化监控设备进行连接，用于检测设备运用环境的温湿度；通过在各监控单元上设置多个温度传感器，可以有效地描述温度的变化，并通过曲线显示这种变化，这样有关人员能对中压开关柜运行环境进行直观认识。此外，有关人员可根据实际状况对温度传感器临界值进行设定，从而使中压开关柜温度更为合理及规范，一旦温度比此临界值高，系统变会报警，避免出现严重故障。

3.4电动机构的改进

电动接地开关和电动底盘车，将两套控制器进行集成，并通过电磁兼容性处理，有效避免控制器因感性电流导致接地开关或底盘车误动作问题。

3.5机械特性监测装置的改进

在对中压开关柜进行检修时，需要利用机械特性监测装置对断路器的各项数值进行检测。且智能监控设备上的摄像头能检测隔离开关断口情况。有关人员按照设备提供的监测结果使用有效举措。通过改进智能监控设施和传感器，可以确保中压开关设备问题得以改善，也可实时检测、统计分析中压开关柜的各项数据，这样有关人员便能对开关柜运行状况进行清楚的了解，既能将故障排查率提升，也可强化检修水平。

结束语：

经过上文的详细分析和阐述，我们可以知道，中压开关柜的智能化改造是科技驱动电力系统创新发展的重要表现，在提升电力系统运行稳定性、安全性、可靠性上发挥着至关重要的作用。对此，我们在认知中压开关柜智能化改造重要意义的基础上，应不断提升智能化改造能力，能够立足实际情况与需求进行改造方案科学设计，贯彻落实智能化改造理念与技术，以推动我国电网智能化发展进程。

参考文献：

[1]何应晖.智能配电网中智能中压开关柜关键技术设计研究[J].通信电源技术,2019,36(06):82-83+85.

[2]孔繁臣,吴森飚.一种改进中压开关柜测试绝缘操作的方法[J].集成电路应用,2019,36(07):62-63.

[3]袁刚.智能配电网中智能中压开关柜关键技术设计研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(17):74.

[4]杨伟炳,徐怡恺,杨银赞.智能配电网中智能中压开关柜关键技术研究[J].农村电气化,2019(03):66-68.