黃運(yùn)昌

摘 要：隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力建設(shè)的投資也在不斷增加，我國用電量正在逐年增長，基于此，電力設(shè)備也逐漸朝著智能化、自動(dòng)化、大型化的方向發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，隔離斷路器有著重要的作用，主要表現(xiàn)為能夠隔離電源、隔斷無負(fù)荷電流的電路，廣泛應(yīng)用于電路中，可以提高電廠及變電站運(yùn)行的安全率。該文就隔離斷路器的發(fā)展做了簡(jiǎn)要分析，并且闡述了隔離斷路器的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：隔離斷路器 發(fā)展 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（b）-0072-02

近幾年，隨著技術(shù)的迅速發(fā)展，我國也迎來了智能化及數(shù)字化的時(shí)代，那么我國電力系統(tǒng)也應(yīng)該隨著時(shí)代的變化，朝著智能化的方向發(fā)展。為了能夠滿足現(xiàn)代社會(huì)人們的用電需求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)中數(shù)字化的信息傳輸，那么使電力設(shè)備智能化及數(shù)字化地發(fā)展是非常有必要的。

1 隔離斷路器的發(fā)展

隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，其具有自動(dòng)化及可靠性，在發(fā)電、配電、用電及輸電中，都要求在保護(hù)、監(jiān)控方面做到智能化及自動(dòng)化。隔離斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制設(shè)備，隔離斷路器的智能化及自動(dòng)化就是電氣設(shè)備智能化的基礎(chǔ)。隔離斷路器的智能化不僅要通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化，還要使用電弧的能量，對(duì)電路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)診斷、操作，應(yīng)用全新的傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)及微電子技術(shù)，這樣才能使隔離斷路器朝著智能化的方向發(fā)展。以下就對(duì)252 kV的隔離斷路器設(shè)備進(jìn)行了深層次的研究、設(shè)計(jì)和開發(fā)，并且淺析了智能化隔離斷路器的應(yīng)用。

2 隔離斷路器的組成設(shè)備

2.1 組成

智能化隔離斷路器整機(jī)的設(shè)備主要包括數(shù)字編碼器、隔離斷路器、電子式互感器、智能終端、合并單元、監(jiān)控裝置。

2.2 介紹

（1）數(shù)字編譯碼。數(shù)字編譯碼能夠測(cè)量斷路器的速度，主要被安裝在斷路器轉(zhuǎn)動(dòng)軸上面。數(shù)字編譯碼的工作方式使用光電掃描原理進(jìn)行，使用徑向線柵和碼盤在光源及接收器兩者中旋轉(zhuǎn)，以此產(chǎn)生與接收器成正比的信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過電子線路處理，被傳送到監(jiān)控IED中，通過計(jì)算和分析，算出斷路器的參數(shù)，比如時(shí)間、速度。

（2）電子式互感器。其是測(cè)量流程主回路中電流的一種器件，被安裝在斷路器中電流主要經(jīng)過的通道中。測(cè)量電流主要使用的是低功率CT傳感，保護(hù)電流主要使用的是空心線圈傳感，以此使電子式互感器測(cè)量值具有精準(zhǔn)性，進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍，使用遠(yuǎn)程模塊采集空心線圈的輸出信號(hào)，使電流絕緣，使互感器具有可靠性。

（3）智能終端。智能終端的主要目的就是為了接收測(cè)控裝置的命令并且傳達(dá)命令，可以將智能隔離斷路器的整體進(jìn)行控制，并且將其放入控制柜中（見圖1）。另外智能終端還能夠有效接收設(shè)備的狀態(tài)及位置等一系列的信號(hào)，并且將這些信號(hào)傳遞到監(jiān)控后臺(tái)中，使系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的判斷。

（4）合并單元。其能夠測(cè)量電子式互感器中的數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合并和匯總，被安裝在控制柜中（見圖1）。合并單元有兩個(gè)作用：其一，能夠?qū)⒐┠芗す馓峁檫h(yuǎn)端模塊中；其二，能夠?qū)㈦娏骰ジ衅靼l(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和處理，同步三相電流電壓中的信號(hào)，并且根據(jù)規(guī)定協(xié)議測(cè)量這些數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)，以便二次設(shè)備使用。

（5）監(jiān)控裝置。在接收到后臺(tái)傳送的指令之后，將這些指令下達(dá)到智能終端中，使其能夠操作斷路器中的電力設(shè)備，被安裝在控制柜中（見圖1）。

（6）在線監(jiān)測(cè)IED。能夠有效查看現(xiàn)場(chǎng)中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，被安裝在控制柜中。設(shè)備中測(cè)量到的氣體含量、溫度及電力設(shè)備等一系列的信號(hào)都可以在在線監(jiān)測(cè)IED上面讀取到。

2.3 設(shè)備功能的實(shí)現(xiàn)

一臺(tái)運(yùn)行中的隔離斷路器，電子式互感器檢測(cè)到主回路中的電流之后，通過遠(yuǎn)程模塊將測(cè)量到主回路中的電流信號(hào)發(fā)送到合并單元中，通過合并單元的處理及同步之后，將其傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺(tái)中。設(shè)備中的氣體狀態(tài)、溫度等一系列的信息都能夠在在線監(jiān)測(cè)IED中顯示。

系統(tǒng)后臺(tái)在為隔離斷路器進(jìn)行操作判斷的時(shí)候，后臺(tái)會(huì)將做動(dòng)作命令發(fā)送給測(cè)控裝備，然后通過測(cè)控裝備將命令分別發(fā)送給智能終端，然后執(zhí)行此命令。電子式互感器將自身測(cè)量得到的電流信息傳動(dòng)到合并單元中，經(jīng)過合并單元處理傳送給后臺(tái)，數(shù)字編譯碼將斷路器的動(dòng)作特性等一系列信息傳動(dòng)到在線監(jiān)測(cè)IED中，然后進(jìn)行查看，之后上傳到后臺(tái)中。系統(tǒng)后臺(tái)在對(duì)信息進(jìn)行判斷及匯總之后，根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)進(jìn)行控制。

3 隔離斷路器的應(yīng)用

為了促進(jìn)國家電網(wǎng)公司全新智能站的發(fā)展與研究，設(shè)計(jì)了智能化的隔離斷路器，使電氣主接線進(jìn)一步簡(jiǎn)化，節(jié)約了變電站的占地面積。

3.1 簡(jiǎn)化電氣主接線

智能化隔離斷路器提高了其運(yùn)行的可靠性，大大降低了設(shè)備出現(xiàn)故障的記錄，取消了線路側(cè)的隔離開關(guān)及母線側(cè)，簡(jiǎn)化了電子主接線。

3.2 降低了設(shè)備發(fā)生故障幾率

相比傳統(tǒng)的隔離斷路器，智能化隔離斷路器降低了設(shè)備的使用量，從而降低了整體設(shè)備發(fā)生故障的幾率，提高了變電站在運(yùn)行過程中的效率及可靠性。

3.3 維護(hù)方面

傳統(tǒng)斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要大量的維護(hù)工作，其問題主要是在斷路器隔離之后，怎樣才能使變電站中其他部分正常工作。經(jīng)過技術(shù)的發(fā)展，人們?yōu)榱司S護(hù)斷路器，研發(fā)出了隔離開關(guān)，使斷路器周圍具有隔離開關(guān)，便于斷路器的維護(hù)。

3.4 智能化優(yōu)點(diǎn)

首先方便了現(xiàn)場(chǎng)的接線，降低了使用電纜的數(shù)量；其次使用光纖的傳輸形式，提高了信號(hào)的抗干擾能力；最后使用在線監(jiān)測(cè)IED，可以直觀地觀察數(shù)據(jù)。

3.5 隔離斷路器發(fā)展過程中的改進(jìn)

目前電子式互感器屬于有源元件，要供給能源給感應(yīng)線圈，其屬于易損元件，由于其被安裝在高壓側(cè)，那么之后的更換及維修就會(huì)非常麻煩，所以在今后的發(fā)展中可以使用無源電流互感器。另外，為了提高測(cè)試及調(diào)式的便捷性，可以在測(cè)控準(zhǔn)備中設(shè)置設(shè)備端口物理定性，能夠更加精準(zhǔn)地將設(shè)備的狀態(tài)反映出來。

4 結(jié)語

相比傳統(tǒng)的設(shè)備，隔離斷路器作為全新的設(shè)備，不僅能夠減少變電站中的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，還減少了安裝設(shè)備的工程量及設(shè)備中的數(shù)量，有效地縮短了工程的施工時(shí)間，并且增加了檢修周期，提高了使用周期。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，目前智能化隔離斷路器處于發(fā)展初級(jí)階段，通過對(duì)隔離斷路器的智能化開發(fā)及實(shí)驗(yàn)，得到了良好的成果，對(duì)我國未來智能化的電力設(shè)備發(fā)展有著重大的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] ?；⒚?國內(nèi)外高壓隔離開關(guān)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].電器工業(yè)，2008（2）：24-30.

[2] 鐘振蛟.我國超高壓隔離開關(guān)的發(fā)展和水平[J].電器工業(yè)，2006（9）：42-48.

[3] 楊才春.淺談隔離開關(guān)的運(yùn)行與維護(hù)要點(diǎn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（27）：76.