智能化中壓開關設備的應用及發展前景
技術應用
作者：陳誌勝
摘要：文章說明了智能化中壓開關設備的應用以及發展狀況，探討了在使用現代化櫃體結構的同時，利用智能化微機保護測控裝置技術、傳感技術以及智能化斷路器技術，使開關設備在智能化電網中的保護功能更加可靠、控製功能更加集中、監控功能更加強大，並且結合計算機信息技術以及網絡通訊技術，推進了電網的自動化進程，為實現智能化電網打下良好的技術基礎。
關鍵詞：智能化；開關設備；應用；發展
中圖分類號：TM564 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）05-0031-02
隨著科學技術的發展，智能化的概念已經出現在電力行業的發展規劃之中，並已逐漸深入到社會經濟與生活的各個方麵。配電網的自動化是實現智能電網的核心環節，而配電網自動化的實現則需要以中壓開關的智能化為前提條件。中壓開關設備在配電網中是對電能進行傳輸、分配與控製的設備，其智能化水平的高低以及應用狀況的良好與否對智能電網能否實現起著直接影響
作用。
1 中壓開關設備的智能化發展
根據相關文獻對智能化中壓開關設備的描述可以得知，智能化中壓開關設備是一種集開關與控製於一體的設備，它具有較高的性能，不僅同時具備二者的基本功能，還具有數據監測與故障診斷方麵的附加功能，它裝配有執行器、電子設備以及變送器。中壓開關設備分以下三個階段實現其智能化：
1.1 操作自動化
操作自動化是智能化中壓開關設備的初級階段，同時也是其智能化實現的基礎。在這一階段中，目標為實現開關設備在操作方麵的自動化與程序化，即讓開關設備能夠按照已設定的程序自動轉換自身的運行狀態。
1.2 自我診斷與在線監測技術應用
在這一階段中的目標為實現智能監控，即是利用智能控製裝置把開關設備中傳感器所采集的各種參數進行集中處理，從而實現開關設備對自身的運行狀態進行自我檢測，並根據診斷結果進行分析，能夠發出故障報警，在故障發生後能對故障區域進行定位。
1.3 配電係統自動化
在這一階段中，是以前兩個階段為基礎，目標定為實現配電係統的自動化，即將單個的智能化開關櫃作為基本組成元素，把每個開閉所以及配電室作為智能網絡，以實現日常管理的智能化。
2 智能化保護測控裝置
智能控製設備能夠適應開關設備在此方麵的要求，由於其微處理器大量使用了軟件控製以及數字技術，實現了多種功能，並且能夠應用在包括雙開關、雙母線或者單母線接線係統的開關設備中，其具有以下多種功能：第一，保護功能，包括帶方向過流保護與無方向過流保護以及接地故障保護，低電壓、過電壓以及零序電壓保護，自動重合閘保護，斷路器失靈保護等；第二，監視功能，包括終端裝置自檢、跳閘回路監視、斷路器狀態監視等；第三，控製功能，該功能用於遠方與就地控製，保護合閘與跳閘以及信號控製，控製對象顯示等；第四，測量功能，其內容為在相電流、相間電壓、相對地電壓等方麵的測量；第五，通訊功能，能夠與計算機進行就地通訊或者與變電站進行遠方通訊。
3 智能化中壓開關設備的應用及發展
3.1 中壓斷路器
斷路器在中壓開關設備中的功能主要是於正常或者電流過載時進行回路的承載、開斷與關合，中壓開關設備的發展水平一般而言較大地取決於斷路器的發展，由此可見，斷路器是中壓開關設備中十分重要的一個部分。目前在我國中壓係統中應用的斷路器主要有四種絕緣介質，分別是空氣、SF6、油與真空斷路器。近幾年來隨著電網的發展，要求電網開關提高可靠性，並且向無油化發展。因而在當前的中壓係統中電網開關真空斷路器以及SF6斷路器兩種占有較大比重，在40.5kV級電網中，此二者無明顯區別，數量不相上下，但是在12kV級的電網中，真空斷路器相比SF6斷路器要占據明顯
優勢。
3.2 真空斷路器
在最近幾年，配電網中使用的真空斷路器主要是彈簧操動機構，尤其是VD4型與VS1型兩種型號的真空斷路器廣泛應用於電網中。這種斷路器布置時使用真空滅弧室與操動機構一體化布置，將操動係統作為一個固定的組成部分置於斷路器中，從而讓中間環節減少，使斷路器具有更加緊湊、簡單的結構，同時提高了斷路器在操作中的可靠性，減少其運行中的噪聲和能源消耗。除此之外，斷路器在保證其構件的質量良好、精度較高，並且在合理設計方案中使用規範的工藝製造的情況下，具有較長的使用壽命。在斷路器的二次控製操作係統中，電子設備元件的應用越來越多，使得在對斷路器進行控製或者操作的過程中更加可靠，同時也促進了斷路器免維護、操作可靠性高的發展趨勢形成，也正是在此基礎上才能夠實現中壓開關設備的智能化。