鄭鷙

（正泰電氣股份有限公司 上海市 201614）

引言

當(dāng)前對(duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展可以說(shuō)是在不斷的更新和深化，然而中壓開關(guān)柜是輸配電系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，為了使得中壓開關(guān)柜在實(shí)際應(yīng)用中更加廣泛就要不斷的改進(jìn)，智能化方案直接影響電力系統(tǒng)的可靠性，因此中壓開關(guān)柜維護(hù)和精準(zhǔn)化以及后期的服務(wù)對(duì)電力系統(tǒng)有著直接的影響。然而現(xiàn)在什么時(shí)候維護(hù)以及如何做到智能、精準(zhǔn)維護(hù)的問題一直成為當(dāng)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(jìn)，才能完善解決方案和研究。

1 傳統(tǒng)開關(guān)柜維護(hù)方法及存在的不足

①隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，人們對(duì)于電力部門的關(guān)注度也越來(lái)越高，針對(duì)開關(guān)柜使用從改革開放以來(lái)都開始不斷的更新和深化，但是針對(duì)該行業(yè)的維護(hù)和發(fā)展，卻存在很大的差異，對(duì)于故障的維護(hù)采取了現(xiàn)代發(fā)展的方式，傳統(tǒng)的開關(guān)柜維護(hù)方法已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前社會(huì)的需求，故障維修是檢測(cè)到異常后進(jìn)行的維護(hù)，其目的是使設(shè)備恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。②在維護(hù)方案上，傳統(tǒng)的維護(hù)方案沒有實(shí)際的操作說(shuō)明，只是根據(jù)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)對(duì)故障進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)和性能退化，卻沒有對(duì)其方案進(jìn)行修整，例如設(shè)備的清洗、機(jī)械部件的潤(rùn)滑等，只是按照說(shuō)明進(jìn)行維護(hù)，沒有實(shí)質(zhì)性的維護(hù)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(duì)于傳統(tǒng)停機(jī)設(shè)備的需求來(lái)制定維護(hù)周期計(jì)劃，可降低運(yùn)行故障的發(fā)生率。然而現(xiàn)代需要結(jié)合設(shè)備在系統(tǒng)中的運(yùn)行及工藝條件，審查收集的信息。降低風(fēng)險(xiǎn)和評(píng)估，并采取最有效的措施，確保在設(shè)備的運(yùn)行到后期維護(hù)，使用時(shí)間延長(zhǎng)而且高效。

2 中壓開關(guān)柜智能化解決方案

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

3 中壓開關(guān)柜的智能化技術(shù)改造過(guò)程

3.1 操作的自動(dòng)化

在操作自動(dòng)化、程序化上，中壓開關(guān)柜技術(shù)以此為目標(biāo)，在智能化操作上會(huì)有一些相關(guān)程序進(jìn)行操作。首先會(huì)有預(yù)先設(shè)置模式，通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)化技術(shù)將其各個(gè)正常運(yùn)行，這種方式多采用固定柜來(lái)說(shuō)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(qiáng)，且各種類型的中壓開關(guān)柜需要自動(dòng)化來(lái)進(jìn)行，同時(shí)這也為操作自動(dòng)化和智能化發(fā)展帶來(lái)進(jìn)步。

3.2 在線監(jiān)測(cè)和自診斷技術(shù)

在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)診斷技術(shù)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(cè)模式，為中壓開關(guān)柜技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)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(guò)柜內(nèi)安裝的傳感器系統(tǒng)通過(guò)傳感狀態(tài)采集信息，把這種狀態(tài)和故障給予各個(gè)機(jī)構(gòu)和工作人員，工作人員再通過(guò)系統(tǒng)檢查，對(duì)此問題分析，同時(shí)智能化裝置還可以集中對(duì)這些問題處理，在運(yùn)行狀態(tài)下不斷的自動(dòng)檢測(cè)，預(yù)防一些故障帶來(lái)的不必要麻煩。

3.3 配電系統(tǒng)的研究

對(duì)于配電系統(tǒng)的研究，現(xiàn)在多以智能化為目標(biāo)實(shí)施，通過(guò)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和傳感器的感應(yīng)功能，將配電室和開閉所等各個(gè)單位，形成一個(gè)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(shí)在常出現(xiàn)故障的地方進(jìn)行加強(qiáng)預(yù)防等，有效的為智能化管理帶來(lái)調(diào)整。

4 中壓開關(guān)柜智能化系統(tǒng)的構(gòu)建

中壓開關(guān)柜智能化系統(tǒng)是以常規(guī)開關(guān)柜為基礎(chǔ)，在最關(guān)鍵的位置進(jìn)行智能化在線裝置設(shè)備，利用無(wú)線射頻組網(wǎng)等信息技術(shù)，在各個(gè)中壓開關(guān)柜各節(jié)點(diǎn)的進(jìn)行物聯(lián)，采取智能監(jiān)控整個(gè)建模的分析，從而實(shí)現(xiàn)可視化的感知，并將感知傳達(dá)給工作人員。這是在智能化正常狀況下實(shí)施的，如果出現(xiàn)問題，就會(huì)發(fā)出預(yù)警，并把所出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，傳達(dá)給工作人員進(jìn)行檢修和維護(hù)，使得體驗(yàn)到設(shè)備的安全性和使用效率。最后，還要搭建信息平臺(tái)，對(duì)于該技術(shù)操作和升級(jí)，要不斷的運(yùn)程操作，為開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及其避免事故的發(fā)生。

4.1 溫升實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單元

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

4.2 斷路器二次元件及機(jī)械特性監(jiān)測(cè)單元

斷路器二次元件及機(jī)械特性監(jiān)測(cè)單元主要目的就是能夠?qū)崿F(xiàn)在電源短路的情況下對(duì)內(nèi)部?jī)?chǔ)存器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)檢測(cè)，專業(yè)的角度就是將斷路器內(nèi)儲(chǔ)能電機(jī)、分閘線圈、合閘線圈的工作情況進(jìn)行細(xì)節(jié)化。再次，斷路器二次元件及機(jī)械特性監(jiān)測(cè)單元在工作狀態(tài)時(shí)，需要通過(guò)物理變化進(jìn)行記錄，通過(guò)電壓、電流的分析，對(duì)在出現(xiàn)斷路器分合閘的檢測(cè)及其速度上進(jìn)行計(jì)算，把常出現(xiàn)短路和二次元件故障的問題進(jìn)行分析，在最短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)波形，將收集的信息反饋給維修人員，實(shí)施操作的工作人員在這個(gè)過(guò)程中要將前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，把故障的切入點(diǎn)找到，采取解決方案。

4.3 中壓開關(guān)柜母線聯(lián)結(jié)處溫升在線檢測(cè)

什么是中壓開關(guān)母線聯(lián)結(jié)處溫升在線檢測(cè)？就是將整個(gè)電流通過(guò)電磁場(chǎng)的感應(yīng)給所在工作的裝置。在這個(gè)過(guò)程中母線通過(guò)電流的磁場(chǎng)溫度進(jìn)行分析，通過(guò)磁場(chǎng)溫度明確傳感器探頭工作，如果在母線正常通過(guò)電流時(shí)，短路故障就不會(huì)出現(xiàn)損壞傳感器。其次，母線通過(guò)的測(cè)量點(diǎn)具有強(qiáng)的電磁場(chǎng)，且處于高電位，這個(gè)時(shí)候紅外調(diào)制發(fā)射技術(shù)，也會(huì)隨著高電位的溫度值進(jìn)行傳感器測(cè)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(guò)傳感進(jìn)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(guān)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)

開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)需具備先進(jìn)的傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)在開關(guān)柜實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用與研究。在這個(gè)過(guò)程主要是通過(guò)物理數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，在機(jī)械設(shè)備上與檢測(cè)技術(shù)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一，這樣可以使得開關(guān)實(shí)現(xiàn)智能化非常重要的過(guò)程。傳統(tǒng)的開關(guān)柜一般都采取機(jī)械制造為主，確保開關(guān)機(jī)械動(dòng)作開關(guān)可靠正常，智能化開關(guān)設(shè)備主要是避免機(jī)械性而無(wú)法檢測(cè)自身狀態(tài)下實(shí)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(shù)的發(fā)展。因此，開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，需要按照實(shí)施情況進(jìn)行分析，同時(shí)還要根據(jù)智能化的需求進(jìn)行實(shí)施運(yùn)行，有效的為實(shí)現(xiàn)和順應(yīng)設(shè)備而進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，中壓開關(guān)柜智能化解決方案和研究，通過(guò)當(dāng)前社會(huì)形式來(lái)分析，根據(jù)傳統(tǒng)開關(guān)柜維護(hù)方法及存在的不足進(jìn)行分析，并優(yōu)化中壓開關(guān)柜智能化解決方案，來(lái)感知智能化設(shè)備的各種狀態(tài)，每個(gè)環(huán)節(jié)都是需要不斷的深化導(dǎo)致智能化解決方案的可靠性，同時(shí)還避免因?yàn)樵O(shè)備的過(guò)度維護(hù)，導(dǎo)致整個(gè)用戶維護(hù)成本過(guò)高，這種智能化方式不僅為我國(guó)現(xiàn)階段電網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)優(yōu)化，同時(shí)也為電網(wǎng)的發(fā)展前景提高價(jià)值。

[1]葉伯穎，丁浩杰.智能配電網(wǎng)中智能中壓開關(guān)柜關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)研究[J].電氣應(yīng)用，2014（13）：60～65.

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