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一二次融合的高压智能开关技术研究与设计
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电网 - 201 - 一二次融合的高压智能开关技术研究与设计 广西电网有限责任公司电力科学研究院,王晓明、周柯、周卫 广西电网有限责任公司钦州供电局,李文伟 摘 要:目前高压开关智能化主要体现在智能终端等智能组件的应用,开关本体及二次回路仍然采用了大量分立元 件和电缆,大量的电缆和复杂的回路给安装调试、运行维护带来不小的难题,为适应一次设备向数字化、集成化、标准 化、模块化应用发展方向,提升高压开关智感、智测、智控能力,本文提出一种一二次充分融合的高压智能开关方案, 该方案将内置位置传感、SF6 气体传感、电流传感等多源智能传感器,并在机构箱及汇控箱配置智能控制模块。通过内 置智能传感实现设备状态自我感知,为开关状态评估提供了数据支撑,使开关由巡检和定期检修向状态检修转变成为可 能。通过与开关机构本体一体设计的智能控制模块完成就地智能化信号采集及控制,实现了光纤代替电缆、智能操作回 路代替传统分立元件构成的二次回路,大大简化了开关传统二次回路,有效降低运行风险、提高运维效率,从根本上提 高开关设备的智能化水平。 关键词:一二次融合;智能开关;智能传感;二次回路 高压开关设备是变电站的核心设备之一,目前 国内智能变电站中,高压开关智能化主要体现在智 能终端等智能组件的应用,主要通过在开关的汇控 柜安装就地的智能组件(智能终端) ,将传统电缆传 输的信号转换为光纤信号与保护、测控等二次设备 进行交互,消除了汇控柜与保护测控设备间的电缆 以及电缆相关的问题。但是开关设备本体与汇控柜 之间仍然采用数量庞大的电缆作为信号传输的载 体,在汇控柜中依然采用分立继电器等元件实现开 关的控制回路,就开关本体而言其智能化水平还有 待进一步提升,以提升其智感、智测、智控能力, 现阶段开关设备主要存在以下几个有待进一步提升 的方面:大量分立元件及电缆在户外运行环境下经 常出现元件及电缆损坏、绝缘异常等缺陷,而引起 开关误跳;大量的电缆连接给设计、施工、调试、 运维都带来了不利的影响;开关监测手段有限,在 线监测未实现大范围推广应用,无法有效地监测开 关的运行工况等 [1-3]。 随着微电子、计算机技术、智能传感、一二次 深度融合技术的发展,为一次设备向智能装备发展 提供了技术支撑,使智能装备向数字化、集成化、 标准化、模块化的发展成为可能,本文提出一种一 二次充分融合的高压智能开关方案,该方案将内置 位置传感、SF6 气体传感、电流传感等多源智能传感 器,并在机构箱及汇控箱配置智能控制模块。通过 内置智能传感实现设备状态自我感知,为开关状态 评估提供了数据支撑,使开关由巡检和定期检修向 状态检修转变成为可能。通过与开关机构本体一体 设计的智能控制模块完成就地智能化信号采集及控 制,实现了光纤代替电缆、智能操作回路代替传统 分立元件构成的二次回路,大大简化了开关传统二 次回路,有效降低运行风险、提高运维效率,从根 本上提高开关设备的智能化水平 [4-6]。 2.1 现有智能开关设备架构 目前国内智能变电站中,开关智能化主要体现 在智能终端等智能组件及在线监测的应用 [7-8]。具体

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