周志洋 劉忠雷

摘 要：在電力系統(tǒng)中，開關(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，這就要求開關(guān)設(shè)備在大修時進行嚴格檢測，傳統(tǒng)維護方法成本高，缺乏智能性，不僅無法徹底檢修所有設(shè)備問題，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。鑒于開關(guān)設(shè)備的現(xiàn)狀，本文提出了一種中壓開關(guān)設(shè)備的智能化解決方案。該方案不僅能夠?qū)崿F(xiàn)從定期維護到狀態(tài)維修檢修的跨越，而且還能滿足中國智能電網(wǎng)發(fā)展的需要重要的理論。

關(guān)鍵詞：中壓開關(guān)柜；智能化；解決方案

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

中壓開關(guān)柜是指3.6?40.5kV交流金屬封閉開關(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)部門數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球電力系統(tǒng)造成經(jīng)濟的損失約有800億美元，由此可見，電力系統(tǒng)的正常運行對全球經(jīng)濟的穩(wěn)定有很大的幫助。中壓開關(guān)是電力配電系統(tǒng)的核心部件，其的正常工作對電力系統(tǒng)的正常運行有很大的影響。

1 傳統(tǒng)開關(guān)柜維護方法及存在的不足

傳統(tǒng)開關(guān)柜在使用的過程中存在著諸多問題，嚴重的影響了電力系統(tǒng)的正常運行，其主要存在的問題包括傳統(tǒng)開關(guān)柜設(shè)備維護方法不完善，而且相關(guān)技術(shù)也不夠先進；除此之外，傳統(tǒng)開關(guān)柜的質(zhì)量也有很大的不足。在進行傳統(tǒng)開關(guān)柜的維護時候，為了避免意外事故的發(fā)生，只能將其停止運行，并將其取出來，這樣才能進行全方面的維修，這不僅在一定的程度上影響了電力系統(tǒng)的正常運行，還在一定的程度上提高了維護的成本，造成電力企業(yè)財產(chǎn)的大量浪費。除此之外，傳統(tǒng)開關(guān)柜的維護需要比較長的周期，而且沒有確定的維護周期，需要根據(jù)實際情況進行確定，在一定的程度上提高了維護的風險性。在實際進行維護的時候，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)開關(guān)柜維護的成功率。但是總的來說，傳統(tǒng)開關(guān)柜在維護之后對其功能和使用壽命都有很大的負面影響。

2 中壓開關(guān)柜智能化解決方案

通過對傳統(tǒng)開關(guān)柜維護方法以及存在的問題和不足進行分析，下文提出中壓開關(guān)柜智能化解決方案。傳統(tǒng)維護方法存在著諸多問題，嚴重的影響了中壓開關(guān)柜的正常運行，并對其功能有所限制。為了有效的解決這一問題，就需要設(shè)計一種弄智能化的狀態(tài)檢測系統(tǒng)，從而有效的解決傳統(tǒng)維護方法存在的諸多問題。這種智能化檢測系統(tǒng)可以自動對中壓開關(guān)柜的狀態(tài)進行檢測，然后將檢測結(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)的維護命令，該系統(tǒng)即可進行對應(yīng)的維護工作，有效的解決這一問題。

3 中壓開關(guān)柜智能化系統(tǒng)的構(gòu)建

中壓開關(guān)設(shè)備智能系統(tǒng)基于傳統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備。它在設(shè)計的時候涉及到了多中先進技術(shù)，包括傳感器技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)，當然在生產(chǎn)制造的時候也需要將上述技術(shù)對應(yīng)的設(shè)備進行安裝，有效的保證了中壓開關(guān)柜的功能性。整個中壓開關(guān)柜智能化系統(tǒng)是一個集成化的系統(tǒng)，所有的信息、數(shù)據(jù)都是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳輸技術(shù)進行傳輸?shù)?，有效的提高了該系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩⒈ＷC數(shù)據(jù)和信息的安全性。當中壓開關(guān)柜發(fā)生故障的時候，該系統(tǒng)會自動報警，對于一些簡單的故障，該系統(tǒng)可以自己做出相應(yīng)的維護，而對于一些比較復(fù)雜的故障，則會發(fā)出緊急警報，讓工作人員來進行處理。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。

溫升實時監(jiān)測單元。溫升實時監(jiān)測單元是一個無線數(shù)據(jù)采集器，用于監(jiān)測開關(guān)設(shè)備中關(guān)鍵節(jié)點的溫度。溫升監(jiān)測單元包括斷路器觸頭溫升監(jiān)測子單元，監(jiān)測子單元又由多個分支母線溫升監(jiān)測子單元構(gòu)成，而且所有的分支子單元都由系統(tǒng)全部監(jiān)測，對其運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進行實時監(jiān)控，保證了系統(tǒng)系統(tǒng)運行的安全性。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)測開關(guān)設(shè)備主電路的溫升。

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

（2）斷路器小車電機驅(qū)動單元。斷路器小車驅(qū)動單元是為了保證電路的安全性而設(shè)置的一個驅(qū)動單元，它是受到智能系統(tǒng)控制的。當斷路器小車在運行的時候發(fā)生搖晃，這就說明線路中發(fā)生了故障，所以說該單元是可以對電路的正常運行進行監(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間內(nèi)對電路的故障進行維修。

在智能系統(tǒng)中，評估開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，故障診斷是實現(xiàn)狀態(tài)維護的關(guān)鍵。中壓開關(guān)規(guī)所有設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控以及故障排出是一個相當復(fù)雜的過程，不僅需要大量的人力，而且很有可能造成巨大財產(chǎn)損失，所以設(shè)計出一個智能化的檢修系統(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)較高的故障維護問題，有效的保證了中壓開關(guān)柜正常運行的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上所述，本文提出的如何有效的提高了智能中壓開關(guān)規(guī)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控，并對工作人員進行相應(yīng)的提示，避免一些不必要事故的發(fā)生，從而保證了中壓開光的正常運行，降低維護成本。相信在未來隨著我國電網(wǎng)發(fā)展的智能化，智能化中壓開關(guān)規(guī)會有良好的發(fā)展前景和應(yīng)用價值。

參考文獻：

[1]林友福，吳會東，田軍章，徐炳珍，姬長鎖，黎程，賀京軍，趙一俏.基于永磁機構(gòu)斷路器的中壓開關(guān)柜在線監(jiān)測裝置研究[D].華北電力大學（北京），2016.

[2]吳珂，李勇，修燕，梁敏，徐佩茹，馬依彤，溫浩.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)，2017.

[3]葉伯穎，丁浩杰，劉志梅，嚴虹，賈小青，楊鑫，胡楠，于群.智能配電網(wǎng)中智能中壓開關(guān)柜關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計研究[J].電氣應(yīng)用，2017.

作者簡介：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：中壓開關(guān)柜設(shè)計。