周志洋 劉忠雷

摘 要：在電力系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)設(shè)備具有非常重要的作用，尤其是這些設(shè)備的狀態(tài)顯得尤為重要，這就要求開(kāi)關(guān)設(shè)備在大修時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，傳統(tǒng)維護(hù)方法成本高，缺乏智能性，不僅無(wú)法徹底檢修所有設(shè)備問(wèn)題，但在一定程度上縮短了設(shè)備的使用壽命，并且存在諸多缺陷。鑒于開(kāi)關(guān)設(shè)備的現(xiàn)狀，本文提出了一種中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的智能化解決方案。該方案不僅能夠?qū)崿F(xiàn)從定期維護(hù)到狀態(tài)維修檢修的跨越，而且還能滿足中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的需要重要的理論。

關(guān)鍵詞：中壓開(kāi)關(guān)柜；智能化；解決方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.160

中壓開(kāi)關(guān)柜是指3.6?40.5kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，還配備斷路器，其主要作用是為了保護(hù)電路的安全性，除此之外，配電系統(tǒng)還能用于電能的接受和分配。據(jù)相關(guān)部門(mén)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球電力系統(tǒng)造成經(jīng)濟(jì)的損失約有800億美元，由此可見(jiàn)，電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定有很大的幫助。中壓開(kāi)關(guān)是電力配電系統(tǒng)的核心部件，其的正常工作對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有很大的影響。

1 傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜維護(hù)方法及存在的不足

傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜在使用的過(guò)程中存在著諸多問(wèn)題，嚴(yán)重的影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，其主要存在的問(wèn)題包括傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜設(shè)備維護(hù)方法不完善，而且相關(guān)技術(shù)也不夠先進(jìn)；除此之外，傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜的質(zhì)量也有很大的不足。在進(jìn)行傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜的維護(hù)時(shí)候，為了避免意外事故的發(fā)生，只能將其停止運(yùn)行，并將其取出來(lái)，這樣才能進(jìn)行全方面的維修，這不僅在一定的程度上影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還在一定的程度上提高了維護(hù)的成本，造成電力企業(yè)財(cái)產(chǎn)的大量浪費(fèi)。除此之外，傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜的維護(hù)需要比較長(zhǎng)的周期，而且沒(méi)有確定的維護(hù)周期，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定，在一定的程度上提高了維護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)性。在實(shí)際進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候，需要結(jié)合系統(tǒng)環(huán)境中的設(shè)備、操作以及工藝條件，并且收集相關(guān)信息和資料，這樣能在很大的程度上提高了傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜維護(hù)的成功率。但是總的來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜在維護(hù)之后對(duì)其功能和使用壽命都有很大的負(fù)面影響。

2 中壓開(kāi)關(guān)柜智能化解決方案

通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜維護(hù)方法以及存在的問(wèn)題和不足進(jìn)行分析，下文提出中壓開(kāi)關(guān)柜智能化解決方案。傳統(tǒng)維護(hù)方法存在著諸多問(wèn)題，嚴(yán)重的影響了中壓開(kāi)關(guān)柜的正常運(yùn)行，并對(duì)其功能有所限制。為了有效的解決這一問(wèn)題，就需要設(shè)計(jì)一種弄智能化的狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，從而有效的解決傳統(tǒng)維護(hù)方法存在的諸多問(wèn)題。這種智能化檢測(cè)系統(tǒng)可以自動(dòng)對(duì)中壓開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，然后將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給工作人員，工作人員做出判斷之后發(fā)送相應(yīng)的維護(hù)命令，該系統(tǒng)即可進(jìn)行對(duì)應(yīng)的維護(hù)工作，有效的解決這一問(wèn)題。

3 中壓開(kāi)關(guān)柜智能化系統(tǒng)的構(gòu)建

中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備智能系統(tǒng)基于傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備。它在設(shè)計(jì)的時(shí)候涉及到了多中先進(jìn)技術(shù)，包括傳感器技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)，當(dāng)然在生產(chǎn)制造的時(shí)候也需要將上述技術(shù)對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行安裝，有效的保證了中壓開(kāi)關(guān)柜的功能性。整個(gè)中壓開(kāi)關(guān)柜智能化系統(tǒng)是一個(gè)集成化的系統(tǒng)，所有的信息、數(shù)據(jù)都是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)模行У奶岣吡嗽撓到y(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，并保證數(shù)據(jù)和信息的安全性。當(dāng)中壓開(kāi)關(guān)柜發(fā)生故障的時(shí)候，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的故障，該系統(tǒng)可以自己做出相應(yīng)的維護(hù)，而對(duì)于一些比較復(fù)雜的故障，則會(huì)發(fā)出緊急警報(bào)，讓工作人員來(lái)進(jìn)行處理。這樣在一定的程度上可以避免故障的出現(xiàn)而影響設(shè)備的正常工作。

溫升實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單元。溫升實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單元是一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)采集器，用于監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的溫度。溫升監(jiān)測(cè)單元包括斷路器觸頭溫升監(jiān)測(cè)子單元，監(jiān)測(cè)子單元又由多個(gè)分支母線溫升監(jiān)測(cè)子單元構(gòu)成，而且所有的分支子單元都由系統(tǒng)全部監(jiān)測(cè)，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證了系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。除此之外，使用可靠的射頻技術(shù)可以很容易地完全隔離數(shù)據(jù)交換的高低壓側(cè)，并且可以監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備主電路的溫升。

（1）斷路器附件和監(jiān)控單元的機(jī)械特性。斷路器的輔助元件和機(jī)械特性監(jiān)測(cè)單元是一個(gè)數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)斷路器中存儲(chǔ)電機(jī)，斷開(kāi)線圈和閉合線圈的狀態(tài)。而使用霍爾元件可以對(duì)線路的運(yùn)行狀態(tài)以及故障進(jìn)行監(jiān)控，有效的提高了線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

（2）斷路器小車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。斷路器小車(chē)驅(qū)動(dòng)單元是為了保證電路的安全性而設(shè)置的一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，它是受到智能系統(tǒng)控制的。當(dāng)斷路器小車(chē)在運(yùn)行的時(shí)候發(fā)生搖晃，這就說(shuō)明線路中發(fā)生了故障，所以說(shuō)該單元是可以對(duì)電路的正常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控的，而且可以判斷故障發(fā)生的地方，讓工作人員可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)電路的故障進(jìn)行維修。

在智能系統(tǒng)中，評(píng)估開(kāi)關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，故障診斷是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維護(hù)的關(guān)鍵。中壓開(kāi)關(guān)規(guī)所有設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控以及故障排出是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，不僅需要大量的人力，而且很有可能造成巨大財(cái)產(chǎn)損失，所以設(shè)計(jì)出一個(gè)智能化的檢修系統(tǒng)是很有必要的。該系統(tǒng)可以幫助工作人員完成一些難度系數(shù)較高的故障維護(hù)問(wèn)題，有效的保證了中壓開(kāi)關(guān)柜正常運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文提出的如何有效的提高了智能中壓開(kāi)關(guān)規(guī)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控，并對(duì)工作人員進(jìn)行相應(yīng)的提示，避免一些不必要事故的發(fā)生，從而保證了中壓開(kāi)光的正常運(yùn)行，降低維護(hù)成本。相信在未來(lái)隨著我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的智能化，智能化中壓開(kāi)關(guān)規(guī)會(huì)有良好的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：周志洋（1987-），男，河南漯河人，本科，技術(shù)員，助理工程師，研究方向：中壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)。