(国网黑龙江省电力有限公司佳木斯供电公司 黑龙江佳木斯 154002)
摘要:电力可以为人们的工作与生活提供许多便利条件，如果电力不能得到正常供应，就会给生产造成不利影响，甚至还会酿成无法估量的损失。在智能电网不断发展的过程中， 需要加强智能变电站建设。因此，智能电网开始走进人们的视野。在电力系统中，要加强开关柜智能化建设，保证中压开关柜功能稳定，这样才能更好地开展智能电网建设。
关键词:智能变电站；中压开关柜；智能化
1.智能中压开关柜简介
智能中压开关柜是在常规中压开关柜基础上，广泛应用监测技术、传感技术、数据传输与分析、智能控制和状态评估等技术，通过网络联接电力仪表、智能检测设备、智能化断路器、微机智能保护等设备，实现对功率、功率因数、电压、电流、频率、电能计量等电气参数，以及断路器的分合闸状态、接地开关的分合状态、手车位置状态、柜内温度和湿度、温升、局放等运行状态的实时监视、控制、诊断、处理、反馈。本文介绍的智能化中压开关柜主要由开关柜智能电子组件ＩＥＤ、工业级图像传感器、真空度传感器、无线温度传感器、环境温湿度传感器、带电指示器和加热除湿装置等组成，如图１
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图1 智能化中压开关柜构成原理图
其中，智能电子组件（ＩＥＤ）采集包括智能断路器、图像传感器、温湿度传感器、真空度传感器、无线测温传感器等多种反馈信号，实现智能化开关柜运行中的在线状态监测。屏幕显示。采用彩色显示屏，可实时显示开关柜的模拟运行状态，如模拟母线图、断路器动作状态、手车位置状态、接地开关动作位置状态、模拟量、开关量和数字量等。通过工业交换机可连接多路工业级图像传感器，
2.中压开关柜智能化的改进
2.1智能化监控装置
在中压开关柜中，有一个很重要的装置就是智能化监控装置。这一装置主要采用的是LED显示屏，这样就可以及时将中压开关柜中的各种信息呈现在这一屏幕之上。智能监控装置能够对开关的动作状态进行模拟，同时展现出接线图内容，并通过不同颜色区分开关的各个状态。
2.2磁驱动控制
器际情况对温度传感器的临界值进行设定，其目的在于保证中压开关柜的温度合理，一旦温度超过这一临界值，就会进行报警，避免出现更加严重的故障。
2.3真空断路器
在对中压开关柜进行检修时，需要利用真空传感器对断路器的各项数值进行检测。同时，在智能监控设备上的摄像头可以对隔离刀闸断口的状态进行检测。相关人员可以根据这些设备所提供的监测结果采取相应的措施。通过完善的智能化监控设施和传感器，可以保证中压开关柜存在的问题得到改善，还可以将中压开关柜中的各项数据进行实时检测与统计分析，从而帮助工作人员更好的了解开关柜的运行情况，这样不仅可以提高故障的排查效率，还可以有效提高检修水平，降低检修难度，保证电力系统安全运行。这种方式可以量化评估，对设备的使用寿命进行科学的预测，甚至还可以预测故障，从而采取有效的防范对策。为了进一步提高开关柜的使用寿命，可以根据相应的数据，制定有效的解决方案，将问题扼杀在摇篮里。在进行中压开关柜智能化建设的过程中，需要提高设备的通信功能，并实现智能化监控，及时对断路器进行检测，了解其实时工作状态。完成一系列通信功能的主要设备就是永磁驱动控制器，断路器的各种状态可以通过这一设备得到全面的检测，同时还可以通过这一设备对电力系统中的电流流动情况进行展示。与传统的中压开关柜相比，智能化开关柜可以及时对相应的数据进行分析，了解每一项设备的运行状态，而且信息大多是以实时监测的方式展示，具有很高的时效性。此外，断路器的使用寿命也可以得到有效的预测。通过在线智能化检测的方式，可以及时了解到中压开关柜的耗电情况，对其基础状态进行有效的检测，并保证其通信功能正常。同时，智能化监控设备还可以实现动态监测，保证中压开关柜的运行状态能够及时被工作人员所了解。一旦发现故障，就可以在第一时间内进行解决，保证电力系统稳定安全运行。
2.4温湿度传感器
在中压开关柜的智能化监控设备上连接了许多传感器，这些传感器主要是针对环境的温度和湿度进行检测。在每个监控单元中可以连接多个温度传感器，通这些传感器可以对温度的变化进行描述，以曲线呈现温度变化状态，保证相关人员能够更加直观了解中压开关柜所处的环境。使用者可根据用于断路器手车进出车位置状态、接地开关分合闸位置状态等关键可动部位的实时监控。
2.5断路器状态监测
智能断路器安装有多种传感器，通过内置控制单元对传感器采集的数据进行实时监测、分析，发现异常可及时处理。控制单元主要作用：①触头开距和位移曲线的测量。通过安装在断路器机构转轴上的光电式旋转编码器，测量操作机构动作过程中的角位移量进而间接得到真空灭弧室触头的位移数据。根据角位移量推算出位移曲线和触头开距等数据即可诊断断路器机械磨损、疲劳的状况。②分（合）闸时间测量。通过测量分（合）闸动作过程中辅助开关触点切换的时间差计算出平均分（合）闸速度，根据平均分（合）闸速度可判断储能弹簧是否疲劳和蠕变。③触头温度检测。使用无线半导体测温传感器，此系统由高压侧发射端、低压侧接收端及上位机监控系统组成。高压侧发射端电路安装在柜内一次静触头处进行温度数据的采集，由单片机控制的温度传感器对获取的温度数据测量及转换后，利用无线传输模块将数据发送至低压侧接收端；低压侧接收端通过ＲＳ－２３２总线与智能监测系统相连，由ＭｏｄＢｕｓ通信协议的问答机制，根据智能监测系统的指令将相应的温度数据通过总线实时发送给智能监测系统进行进一步的操作。
2.6温湿度监控报警及状态监测
通过４３３ＭＨｚ无线频段与无线温度、湿度传感器相连接。根据需求设置多个传感器取样点，ＩＥＤ可实时获取并显示各取样点的温度值、温度曲线、湿度状态；可自行配置各取样点的温湿度报警阈值，还可通过聚类分析、模糊判断，预警柜内触头处、母线搭接处、环境温度报警信息。
2.7通信及数据传递
基于ＩＥＣ ６１８５０通信标准，定义了统一、标准化信息和信息交换模型，可实现ＩＥＤ之间的互操作性和智能变电站站内信息的共享，使得智能化开关柜具有良好的扩展性，满足未来智能变电站自动化系统发展的需要。
2.8使用两路温湿度测量回路：一路控制风机的启停，解决温升过高问题；另一路控制加热器启停，解决湿度过高问题。同时，引入电流与环温反馈联合控制的方式，可更准确地反映开关柜的工作状态，达到精确控制的目的。
结束语
综上所述，在进行智能变电站建设时，要以人们的需求为前提，保证供电持续，确保电力系统稳定运行。在智能变电站中，传统的中压开关柜存在的弊端比较多，需要对其加以改进，才能满足现代化电力系统建设，可融入信息化技术实现智能化建设。在建设的过程中还存在一些问题，这就需要采取有效的方式进行改进，采取动态监测的方式得出实时数据，有效反映出开关柜的运行状态，保证我国电力系统运行更加稳定安全，造福更多人民。
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