智能断路器应用与维护

发表时间:2020/11/17   来源:《电力设备》2020年第28期   作者:李钰颖
[导读] 摘要:传统的低压配电系统主要实现配电、计量、监控、保护、防雷、接地等功能。
        (广州地铁集团有限公司运营事业总部  广东广州  510310)
        摘要:传统的低压配电系统主要实现配电、计量、监控、保护、防雷、接地等功能。但随着技术的发展,系统不断增加新的功能,子系统及相应的接口越来越多越来越复杂,元器件的增加、接口转换模块的增加降低了系统的可靠性。变电所低压设备引入智能化设计,既能满足传统低压设备的标准化功能,又能一定程度上整合设备采集数据、管理、维护等功能,建设期便于现场安装调试,运营期便于管理维护,既降低了运营维护成本也大大提高了系统的可靠性,降低了系统的损耗。
        关键词:智能化;运营维护;可靠性
        1前言
        广州地铁线网已经初具规模,“十二五”计划建设完成总运营里程将超过500km,“十三五”的建设规划也正在启动,地铁供电网络已经形成,并在逐步扩大。轨道交通线路作为城市的主要交通工具,主要消耗电力,电源来自城市电网。为保证轨道交通线路正常运行,系统供电安全性可靠性是至关重要的。变电所配电系统依据各大设计院、不同低压设计总体、不同车站工点设计负责人而不同,配电系统、设备也受不同供货商施工单位而有所区别。即使同一条线路不同车站也有较大的差异。很明显,因人而异的设计方案给运维带来了极大的不便,另外,随着技术的发展,系统不断增加新的功能,子系统及相应的接口越来越多越来越复杂,元器件的增加、接口转换模块的增加降低了系统的可靠性。
        因此,引入智能化设计,取消传统设计方案中大部分控制电缆,设备间监控信息全面数字化,符合当代互联网发展技术。系统不仅仅实现传统方式的配电、计量、监控、保护、防雷、接地功能,而且扩展和整合了管理、维护、故障录波、电能管理、表计自动标定等功能。对配电系统数字化动态数据参数的研究与应用,不仅可以满足目前的配电实时监测需求,同时也是分析控制,电气设备状态实时监控、故障诊断以及恢复指导、电能质量监视分析 、谐波分析系统诊断等数字化运维的需要。
        2智能型成套开关设备介绍
        2.1智能型成套开关柜外观
        智能型成套开关设备与传统低压成套设备在外观上没有太大差异,主开关柜上、中、下层分别采用二次线路室、智能型框架开关、电缆室的设计布局,抽屉开关仍采用模数化设计,按模数分割成不同的单元,功能单元和垂直母线安全门配有连锁机构,是的功能单元被抽离柜体后垂直母线随即被安全门屏蔽绝缘,使得垂直母线在带电状态下进行维护时人员无法触碰到带电体,从而保证了操作人员的人身安全。
        2.2智能型断路器介绍
        智能型变电所低压配电柜相较于传统型变电所低压配电柜最直观的区别是采用了智能型断路器,智能型断路器相较于传统断路器在功能上增加了很多功能,在传统框架断路器的基础上增加了智能模块的升级改良、断路器寿命评估系统、电能质量监控系统、能源管理系统及节能控制策略。
        智能型框架断路器可结合详细的环境、电气参数,判断断路器的健康状况,例如根据断路器的操作次数和设备性能,进行断路器电气老化程度的评估,根据断路器的操作次数和运行环境参数,智能判断断路器电气磨损程度。智能型框架断路器配套本地的运维分析软件PME,只需手机蓝牙连接,即可获得各种运行参数。一定程度上来讲,智能断路器可根据运行参数、设备操作次数、设备自身性能等数据,对断路器本身的运行维护周期、元器件维护更换周期、断路器运行寿命等得出结论,可以为设备检修、运维等多方面提供参考,分级制定维护计划,真正实现状态检修。从而最终达到降低人力成本、提升设备使用寿命的目的。在变电所低压400V设备的进线端安装电能质量分析测控仪,可对400V进线电能质量进行实时监控,并以趋势图体现监控结果。
        智能型塑壳断路器采用可抽动式功能单元,只有在分离位时单元门才能打开,需通过操作钥匙传动丝红螺母传动装置,确保在无负荷时才能将功能单元抽出。智能型塑壳断路器采用的智能型电力仪表,同样可以监控开关状态,评估开关使用寿命。同时,智能型塑壳断路器增加安装PT1000三相测温传感装置,系统结合回路各电力参数及开关的工作情况,通过建模分析实现对开关进行状态评估。
 
        智能型断路器配备的电能质量分析仪进行400V总进线电能监控,保证供应的电满足要求,就地电能监控对重要设备进行故障录波和数据统计,与总进线行形成数据对比,快速定位问题,最终数据都统一上传到主控进行监控。
 
        3智能型成套开关设备运维
        对智能型成套开关设备的检修分为日常巡视和设备年度检修两个周期。其中日常巡视主要是对设备外观、监控仪表基本功能及设备一、二次关键部位红外温度测量。
        设备年度检修主要对设备进行螺栓紧固性检查、母线检查、主母线室及电缆室检查、断路器室及框架断路器检查、抽屉室和抽屉开关检查、二次元器件及其回路检查、熔断器检查、端子排检查、柜内活动部位润滑、电抗器及避雷器检查、互感器检查和基本的设备清洁。
        日常巡检及设备年度检修均需具有变电专业检修专业资格认可的人员,且经过专业培训合格的人员,方有资格进行。设备检修所用材料及工器具,需配备基本清洁用抹布、酒精、压缩空气等清洁类用品,检修所用工器具均为变电所常用设备检修工器具,无需另外配备特殊工器具进行检修。
        4总结
        智能型开关在功能上既保证了传统开关在配电、计量、监控、保护、防雷、接地等的设备功能,又通过对数据进行采集、汇总、分析,一定程度上扩展和整合了管理、维护、故障录波、电能管理、表计自动标定等功能,既满足了电气设备状态实时监控的基本功能,又满足设备运维管理中对故障诊断以及恢复指导、电能质量监视分析 、谐波分析系统诊断等数字化运维的需求,在日常设备管理工作中优化了管理维护工作,既降低了运营维护成本也大大提高了系统的可靠性,降低了系统的损耗。
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