中壓開關柜智能化解決方案的分析

鄭鷙

（正泰電氣股份有限公司 上海市 201614）

引言

當前對于電力系統(tǒng)的發(fā)展可以說是在不斷的更新和深化，然而中壓開關柜是輸配電系統(tǒng)的關鍵部分，為了使得中壓開關柜在實際應用中更加廣泛就要不斷的改進，智能化方案直接影響電力系統(tǒng)的可靠性，因此中壓開關柜維護和精準化以及后期的服務對電力系統(tǒng)有著直接的影響。然而現(xiàn)在什么時候維護以及如何做到智能、精準維護的問題一直成為當前工作人員的困擾問題，也影響到智能電網(wǎng)的發(fā)展。我們要從這些問題中不斷的去改進，才能完善解決方案和研究。

1 傳統(tǒng)開關柜維護方法及存在的不足

①隨著社會經(jīng)濟不斷的發(fā)展，人們對于電力部門的關注度也越來越高，針對開關柜使用從改革開放以來都開始不斷的更新和深化，但是針對該行業(yè)的維護和發(fā)展，卻存在很大的差異，對于故障的維護采取了現(xiàn)代發(fā)展的方式，傳統(tǒng)的開關柜維護方法已經(jīng)無法滿足當前社會的需求，故障維修是檢測到異常后進行的維護，其目的是使設備恢復到正常運行狀態(tài)。②在維護方案上，傳統(tǒng)的維護方案沒有實際的操作說明，只是根據(jù)時間的長短來對故障進行風險和性能退化，卻沒有對其方案進行修整，例如設備的清洗、機械部件的潤滑等，只是按照說明進行維護，沒有實質(zhì)性的維護方案，然而現(xiàn)代智能化需要有效的方案，才能完善該工作。③對于傳統(tǒng)停機設備的需求來制定維護周期計劃，可降低運行故障的發(fā)生率。然而現(xiàn)代需要結(jié)合設備在系統(tǒng)中的運行及工藝條件，審查收集的信息。降低風險和評估，并采取最有效的措施，確保在設備的運行到后期維護，使用時間延長而且高效。

2 中壓開關柜智能化解決方案

上述傳統(tǒng)維護方法的主要問題，為現(xiàn)代中壓開關柜技術帶來影響，然而智能化技術的發(fā)展為中壓開關柜系統(tǒng)帶來了新的發(fā)展階段。我們大膽的去想象，構建一套智能化系統(tǒng)，通過智能化操作來感知設備所處的狀態(tài)，對于檢修狀態(tài)的時候可以根據(jù)一些參考數(shù)值進行控制，采用報警系統(tǒng)通知工作人員。其次，在檢修工作上，要將設備的平均值和性能進行對比，對于傳統(tǒng)正處于退化狀態(tài)的概率進行改良，為現(xiàn)代化技術發(fā)展帶來解決方案，同時也為電力系統(tǒng)發(fā)展奠定基礎。

3 中壓開關柜的智能化技術改造過程

3.1 操作的自動化

在操作自動化、程序化上，中壓開關柜技術以此為目標，在智能化操作上會有一些相關程序進行操作。首先會有預先設置模式，通過自動轉(zhuǎn)化技術將其各個正常運行，這種方式多采用固定柜來說比較容易，然而現(xiàn)在很多手車柜的發(fā)展也在不斷的優(yōu)化，這種操作性強，且各種類型的中壓開關柜需要自動化來進行，同時這也為操作自動化和智能化發(fā)展帶來進步。

3.2 在線監(jiān)測和自診斷技術

在線監(jiān)測和自動診斷技術是智能化發(fā)展的主要途徑之一，褪去了傳統(tǒng)的診斷和檢測模式，為中壓開關柜技術的發(fā)展帶來了便利，在一些狀態(tài)參數(shù)、特性參數(shù)和環(huán)境參數(shù)上，可以通過柜內(nèi)安裝的傳感器系統(tǒng)通過傳感狀態(tài)采集信息，把這種狀態(tài)和故障給予各個機構和工作人員，工作人員再通過系統(tǒng)檢查，對此問題分析，同時智能化裝置還可以集中對這些問題處理，在運行狀態(tài)下不斷的自動檢測，預防一些故障帶來的不必要麻煩。

3.3 配電系統(tǒng)的研究

對于配電系統(tǒng)的研究，現(xiàn)在多以智能化為目標實施，通過計算機的網(wǎng)絡設置和傳感器的感應功能，將配電室和開閉所等各個單位，形成一個智能化體系，這樣可以減少配電系統(tǒng)的日常巡邏、減少一些事故的發(fā)生，同時在常出現(xiàn)故障的地方進行加強預防等，有效的為智能化管理帶來調(diào)整。

4 中壓開關柜智能化系統(tǒng)的構建

中壓開關柜智能化系統(tǒng)是以常規(guī)開關柜為基礎，在最關鍵的位置進行智能化在線裝置設備，利用無線射頻組網(wǎng)等信息技術，在各個中壓開關柜各節(jié)點的進行物聯(lián)，采取智能監(jiān)控整個建模的分析，從而實現(xiàn)可視化的感知，并將感知傳達給工作人員。這是在智能化正常狀況下實施的，如果出現(xiàn)問題，就會發(fā)出預警，并把所出現(xiàn)的問題進行分析，傳達給工作人員進行檢修和維護，使得體驗到設備的安全性和使用效率。最后，還要搭建信息平臺，對于該技術操作和升級，要不斷的運程操作，為開關設備的運行狀態(tài)及其避免事故的發(fā)生。

4.1 溫升實時監(jiān)測單元

溫升實時監(jiān)測單元主要是通過先進的無線方式進行連接的，在連接過程中通過柜體的分支母線及其他相關單元進行，這樣可以實現(xiàn)觸頭系統(tǒng)及銅排搭接等位置的溫度值。然而多個溫升監(jiān)控子單元主要特點是低成本、低功耗、短延時、高容量、高安全的近距離無線網(wǎng)絡，這樣有利于無線射頻技術的引進，可以避免傳統(tǒng)高低壓側(cè)數(shù)據(jù)交換進行的電氣隔離，因此，溫升實時監(jiān)測單元是智能化系統(tǒng)的構建部分之一。

4.2 斷路器二次元件及機械特性監(jiān)測單元

斷路器二次元件及機械特性監(jiān)測單元主要目的就是能夠?qū)崿F(xiàn)在電源短路的情況下對內(nèi)部儲存器進行數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)檢測，專業(yè)的角度就是將斷路器內(nèi)儲能電機、分閘線圈、合閘線圈的工作情況進行細節(jié)化。再次，斷路器二次元件及機械特性監(jiān)測單元在工作狀態(tài)時，需要通過物理變化進行記錄，通過電壓、電流的分析，對在出現(xiàn)斷路器分合閘的檢測及其速度上進行計算，把常出現(xiàn)短路和二次元件故障的問題進行分析，在最短的時間內(nèi)通過波形，將收集的信息反饋給維修人員，實施操作的工作人員在這個過程中要將前后數(shù)據(jù)進行對比，把故障的切入點找到，采取解決方案。

4.3 中壓開關柜母線聯(lián)結(jié)處溫升在線檢測

什么是中壓開關母線聯(lián)結(jié)處溫升在線檢測？就是將整個電流通過電磁場的感應給所在工作的裝置。在這個過程中母線通過電流的磁場溫度進行分析，通過磁場溫度明確傳感器探頭工作，如果在母線正常通過電流時，短路故障就不會出現(xiàn)損壞傳感器。其次，母線通過的測量點具有強的電磁場，且處于高電位，這個時候紅外調(diào)制發(fā)射技術，也會隨著高電位的溫度值進行傳感器測量，這樣有效的控制低電位的紅外線情況。最后，在母線連接處溫度是通過傳感進行的，最主要的由石英晶體、輔助電源組成，這樣的材質(zhì)方便母線聯(lián)結(jié)。

4.4 開關設備的狀態(tài)監(jiān)測

開關設備的狀態(tài)檢測需具備先進的傳感器和計算機技術在開關柜實時狀態(tài)監(jiān)測的應用與研究。在這個過程主要是通過物理數(shù)據(jù)進行研究，在機械設備上與檢測技術設備進行統(tǒng)一，這樣可以使得開關實現(xiàn)智能化非常重要的過程。傳統(tǒng)的開關柜一般都采取機械制造為主，確保開關機械動作開關可靠正常，智能化開關設備主要是避免機械性而無法檢測自身狀態(tài)下實現(xiàn)的，這樣可以避免人工操作和檢查工作，符合現(xiàn)代技術的發(fā)展。因此，開關設備的狀態(tài)監(jiān)測，需要按照實施情況進行分析，同時還要根據(jù)智能化的需求進行實施運行，有效的為實現(xiàn)和順應設備而進行性能監(jiān)測。

5 結(jié)語

綜上所述，中壓開關柜智能化解決方案和研究，通過當前社會形式來分析，根據(jù)傳統(tǒng)開關柜維護方法及存在的不足進行分析，并優(yōu)化中壓開關柜智能化解決方案，來感知智能化設備的各種狀態(tài)，每個環(huán)節(jié)都是需要不斷的深化導致智能化解決方案的可靠性，同時還避免因為設備的過度維護，導致整個用戶維護成本過高，這種智能化方式不僅為我國現(xiàn)階段電網(wǎng)發(fā)展帶來優(yōu)化，同時也為電網(wǎng)的發(fā)展前景提高價值。

[1]葉伯穎，丁浩杰.智能配電網(wǎng)中智能中壓開關柜關鍵技術設計研究[J].電氣應用，2014（13）：60～65.

[2]吳珂.施耐德以市場為導向的“新四化”謀求在中壓市場的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型[J].電器工業(yè)，2014（10）：10～11.