浅谈金属封闭高压开关柜的智能化技术
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浅 谈 会 属 封 闭
高压开关柜 的智能 化技 术
王传武 江苏徐州机 电工程 高等职业学校
３ ．１ 按状态维护技 术 由于 高压 电 器设 备在 电 网中 的重要 性 ，一旦发生 事故 ，将引起局部或较大地 区的停电 ，会造成 巨大的经济损失和社会 紧凑 、小 型化 。 影响 ，因此这 些设备运 行一 段时 间后或运 ２、智 能 化 测 控 保 护 装 置 行中 ，必须进行必要的检查和维护 。迄今 ２．１ 智 能 化 测 控 保 护 装 置 的 功 能 为止 ，电力部 门一直采 用传统的定期维护 智能化测控装 置的核心 器件是微处理 方式。应该说 ：这 种定期维护技 术对减少 机， 装置充分利用数字技术和软件技术 ， 将 和 防 止 设 备 的 故 障 发 生 起 到 了 良好 的 作 保 护 、监 视 、控 制 、测量 与通 信 集 于 一 身 ， 用 ，但是 这种 定期 维 护方式 存在 不 少缺 在相 同的硬件环境 下 ，可实现 多种功能 。 陷 ，不但作业时需要停 电，而且视其项 目 （１ ）基本保护功 能：有方向或无方 向 还需 要可观 费用 ，另外停 电后设备状态和 的过 流和 接 地 故 障 保 护 ； 周减 载 保 护；自 低 设备 运行 中的状态 不一致 ，会影 响一些数 动重 合闸功能 （ 后加速 ） ；零序 电压 、过 电 据 判 定 。随 着 科 学 技 术 发 展 ， 电 子 技 术 、 压和 低电压保护； 断路 器失 灵保护；电流速 光传 感技术 、计算机技术 、信号处理技术 的发 展，使传统的定期维护技术 向预见性 断、限时速断及反时限过流保护。 （ ２）控 制功 能：保护跳 闸、合闸，远 维护 方式 ，即按状态维护方式过渡 。与传 方、 就地控制 ， 各种信号控制及控制对象的 统定期维护技术相 比，按状态维护技术具 显示 等 。 有如下优点： （ ３）测 量 电 量功 能 ：可测 量相 电流 、 （ ）按状 态维 护技 术的基 本点是 对 １ 相 间 和相 对地 电 压 、零 序 电压 和 电流 、频 设 备 在 运 行 状 态 下 实 时 监 测 及 判 断 ， 因此 率、 有功功率 、 无功功率、 功率 因数和电能 可避 免 定期 维护 所造 成 的浪 费及其 它缺 点 ； 等 。 （ 通信功能 ：可完成 与Ｐ Ｃ机就地 ４） （ ２）按状 态维 护技术是 以信 息技 术 通 信或通过 变 电站通 信系统 与远方通 信 ， 为基础 ，采用 自动管理技术来达到合理延 装置一般可支持 ｍｏ ｂ ｓ ｄ ｕ 协议和标准通信 长设备使用寿命 ，因此可降低设备运行的 规 约 ＩＥ Ｃ ８ ７ ０— ５ １ １ （ 、 ０ １ ０ ３） 总 费用 。 Ｄ ３０ ＮＰ ．、ＴＣ ／Ｐ等 ；串行 标 准 接 口 Ｒ Ｓ ＰＩ ３ ．２ 在 线 监 测 项 目 （ １） 断 路 器 机 械 、 电 器 性 能 监 测 。 ２ ２ 、 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ ， 工 业 现 场 总 线 ３ Ｃ ＮＢＵ 、Ｌ ｎ ｒ ｓ ， 太 网接 口；支 如 合 、分 闸 线 圈电 流 、 操 动 机 构 特 性 、 触 Ａ Ｓ ｏ ｗｏ ｋ 等 以 持 多 种 通 信 介 质 如 双 绞 线 、 光 纤 及 无 线 头 行 程 和 速 度 、 振 动 信 号 监 测 。 等。 （ 中 压 开 关 柜 内 母 线 联 结 处 温 升 ２） （ 监视功能： 路器状态监视、 、 ５） 断 跳 检测 。 ３ ．３ 断 路 器 机 械 故 障 的 监 测 合 闸 回路监 视 和 本机 运 行 自检 。 （ ）故障记录和录波功 能 ：可记 录故 ６ ３． ３． １ 断 路 器 合 、 分 闸 线 圈 电 障 类 型 、发 生 时 间及 故 障 量最 大 ／ 小 值 ， 最 流 的 监 测 如 果 高 压 断 路 器 的 操 作机 构是 电磁 操 也可对故障波形进行记录 。 ２ ．２ 智 能化 ｉ控 保 护 装 置构 成 的 二 动 机 构 ，其 合 、 分 闸 线 圈 一 般 由直 流 电源 贝 ０ 供 电 。 经 验 表 明 ：合 、分 闸 线 圈 的 电 流 次 接 线 台 具 有 计 量 、 控 制 、 保 护 及 通 信 可以作为诊断机械故障的信息 ，合、分 闸 等全部 功能的智能化测控保护装置安装于 线圈的电流讯号 可由补偿式霍 尔电流传感 开关柜上时 ，二次接线工作十分简洁 。用 器 给 出 。 ３．３ ．２ 行 程 、 速 度 的 监 测 户仅需将电压 、电流信号 ，断路 器状态位 断路器触头 刚分速 度对灭弧性能影响 置信号 和出 口控 制信号等与开关柜内相应 次元件 的端子 相连 即可 。 很 大 ，适 当 提 高 刚 分 速 度 对 减 少 电弧 能
一
保护 、测 量 、监视 、控 制及通信等 功能 ； （ ３）在 线检 测装 置可 对气体 断路 器 、真 空断路器 、其 它电器设备 及环境等进行 实 时监 测 ； （ ４）先进 的 传感 器可 实现 各种 信号 可靠 转换 ；（ ５）中压开 关柜 的结构
３ 在线监测装 置
中 美 智 化； 控 护｝ 监 压井 柜； 能 测 保 ¨ 在线 测
１
、
概 述
为 了对配 、变 电网进行运行监控 和管 理 、运 行 计 划 模 拟 和 优 化 、运 行 分 析 和 管 理、 用户负荷监控和故障报 警 ， 变电网 配、 主站 需 要 获 取 现 场 一 次 设 备 信 息 ， 同 时也 需 要一次设备 不但能执 行远地 主站命令 ， 而且也能就地完成合 、 分闸等命令 ， 因此要 求 中压开关柜 （ 即一次 系统 ） 提高智能化程 度 。 另 外 ，计 算 机 技 术 及 电 磁 兼 容 性 （ ＭＣ） 平 提 高 （ 能抗 强 电磁 干 扰 ） 信 Ｅ 水 即 ， 息传感技术 、 微电子技术 、 通信及数据处理 技术的普遍应用和发展 ，也促进 了成套 中 压开关设备智能化进程。智能化 中压开关 设备主要 由硬件与软件组成：（ ） １ 可控操作 的高可靠开关设备．（ ） ２ 测控保护装置具 有
高压开关柜 的智能 化技 术
王传武 江苏徐州机 电工程 高等职业学校
３ ．１ 按状态维护技 术 由于 高压 电 器设 备在 电 网中 的重要 性 ，一旦发生 事故 ，将引起局部或较大地 区的停电 ，会造成 巨大的经济损失和社会 紧凑 、小 型化 。 影响 ，因此这 些设备运 行一 段时 间后或运 ２、智 能 化 测 控 保 护 装 置 行中 ，必须进行必要的检查和维护 。迄今 ２．１ 智 能 化 测 控 保 护 装 置 的 功 能 为止 ，电力部 门一直采 用传统的定期维护 智能化测控装 置的核心 器件是微处理 方式。应该说 ：这 种定期维护技 术对减少 机， 装置充分利用数字技术和软件技术 ， 将 和 防 止 设 备 的 故 障 发 生 起 到 了 良好 的 作 保 护 、监 视 、控 制 、测量 与通 信 集 于 一 身 ， 用 ，但是 这种 定期 维 护方式 存在 不 少缺 在相 同的硬件环境 下 ，可实现 多种功能 。 陷 ，不但作业时需要停 电，而且视其项 目 （１ ）基本保护功 能：有方向或无方 向 还需 要可观 费用 ，另外停 电后设备状态和 的过 流和 接 地 故 障 保 护 ； 周减 载 保 护；自 低 设备 运行 中的状态 不一致 ，会影 响一些数 动重 合闸功能 （ 后加速 ） ；零序 电压 、过 电 据 判 定 。随 着 科 学 技 术 发 展 ， 电 子 技 术 、 压和 低电压保护； 断路 器失 灵保护；电流速 光传 感技术 、计算机技术 、信号处理技术 的发 展，使传统的定期维护技术 向预见性 断、限时速断及反时限过流保护。 （ ２）控 制功 能：保护跳 闸、合闸，远 维护 方式 ，即按状态维护方式过渡 。与传 方、 就地控制 ， 各种信号控制及控制对象的 统定期维护技术相 比，按状态维护技术具 显示 等 。 有如下优点： （ ３）测 量 电 量功 能 ：可测 量相 电流 、 （ ）按状 态维 护技 术的基 本点是 对 １ 相 间 和相 对地 电 压 、零 序 电压 和 电流 、频 设 备 在 运 行 状 态 下 实 时 监 测 及 判 断 ， 因此 率、 有功功率 、 无功功率、 功率 因数和电能 可避 免 定期 维护 所造 成 的浪 费及其 它缺 点 ； 等 。 （ 通信功能 ：可完成 与Ｐ Ｃ机就地 ４） （ ２）按状 态维 护技术是 以信 息技 术 通 信或通过 变 电站通 信系统 与远方通 信 ， 为基础 ，采用 自动管理技术来达到合理延 装置一般可支持 ｍｏ ｂ ｓ ｄ ｕ 协议和标准通信 长设备使用寿命 ，因此可降低设备运行的 规 约 ＩＥ Ｃ ８ ７ ０— ５ １ １ （ 、 ０ １ ０ ３） 总 费用 。 Ｄ ３０ ＮＰ ．、ＴＣ ／Ｐ等 ；串行 标 准 接 口 Ｒ Ｓ ＰＩ ３ ．２ 在 线 监 测 项 目 （ １） 断 路 器 机 械 、 电 器 性 能 监 测 。 ２ ２ 、 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ ， 工 业 现 场 总 线 ３ Ｃ ＮＢＵ 、Ｌ ｎ ｒ ｓ ， 太 网接 口；支 如 合 、分 闸 线 圈电 流 、 操 动 机 构 特 性 、 触 Ａ Ｓ ｏ ｗｏ ｋ 等 以 持 多 种 通 信 介 质 如 双 绞 线 、 光 纤 及 无 线 头 行 程 和 速 度 、 振 动 信 号 监 测 。 等。 （ 中 压 开 关 柜 内 母 线 联 结 处 温 升 ２） （ 监视功能： 路器状态监视、 、 ５） 断 跳 检测 。 ３ ．３ 断 路 器 机 械 故 障 的 监 测 合 闸 回路监 视 和 本机 运 行 自检 。 （ ）故障记录和录波功 能 ：可记 录故 ６ ３． ３． １ 断 路 器 合 、 分 闸 线 圈 电 障 类 型 、发 生 时 间及 故 障 量最 大 ／ 小 值 ， 最 流 的 监 测 如 果 高 压 断 路 器 的 操 作机 构是 电磁 操 也可对故障波形进行记录 。 ２ ．２ 智 能化 ｉ控 保 护 装 置构 成 的 二 动 机 构 ，其 合 、 分 闸 线 圈 一 般 由直 流 电源 贝 ０ 供 电 。 经 验 表 明 ：合 、分 闸 线 圈 的 电 流 次 接 线 台 具 有 计 量 、 控 制 、 保 护 及 通 信 可以作为诊断机械故障的信息 ，合、分 闸 等全部 功能的智能化测控保护装置安装于 线圈的电流讯号 可由补偿式霍 尔电流传感 开关柜上时 ，二次接线工作十分简洁 。用 器 给 出 。 ３．３ ．２ 行 程 、 速 度 的 监 测 户仅需将电压 、电流信号 ，断路 器状态位 断路器触头 刚分速 度对灭弧性能影响 置信号 和出 口控 制信号等与开关柜内相应 次元件 的端子 相连 即可 。 很 大 ，适 当 提 高 刚 分 速 度 对 减 少 电弧 能
一
保护 、测 量 、监视 、控 制及通信等 功能 ； （ ３）在 线检 测装 置可 对气体 断路 器 、真 空断路器 、其 它电器设备 及环境等进行 实 时监 测 ； （ ４）先进 的 传感 器可 实现 各种 信号 可靠 转换 ；（ ５）中压开 关柜 的结构
３ 在线监测装 置
中 美 智 化； 控 护｝ 监 压井 柜； 能 测 保 ¨ 在线 测
１
、
概 述
为 了对配 、变 电网进行运行监控 和管 理 、运 行 计 划 模 拟 和 优 化 、运 行 分 析 和 管 理、 用户负荷监控和故障报 警 ， 变电网 配、 主站 需 要 获 取 现 场 一 次 设 备 信 息 ， 同 时也 需 要一次设备 不但能执 行远地 主站命令 ， 而且也能就地完成合 、 分闸等命令 ， 因此要 求 中压开关柜 （ 即一次 系统 ） 提高智能化程 度 。 另 外 ，计 算 机 技 术 及 电 磁 兼 容 性 （ ＭＣ） 平 提 高 （ 能抗 强 电磁 干 扰 ） 信 Ｅ 水 即 ， 息传感技术 、 微电子技术 、 通信及数据处理 技术的普遍应用和发展 ，也促进 了成套 中 压开关设备智能化进程。智能化 中压开关 设备主要 由硬件与软件组成：（ ） １ 可控操作 的高可靠开关设备．（ ） ２ 测控保护装置具 有
