中壓開關柜智能化解決方案的分析

鄭鷙

（正泰電氣股份有限公司 上海市 201614）

引言

當前對于電力系統的發展可以說是在不斷的更新和深化，然而中壓開關柜是輸配電系統的關鍵部分，為了使得中壓開關柜在實際應用中更加廣泛就要不斷的改進，智能化方案直接影響電力系統的可靠性，因此中壓開關柜維護和精準化以及后期的服務對電力系統有著直接的影響。然而現在什么時候維護以及如何做到智能、精準維護的問題一直成為當前工作人員的困擾問題，也影響到智能電網的發展。我們要從這些問題中不斷的去改進，才能完善解決方案和研究。

1 傳統開關柜維護方法及存在的不足

①隨著社會經濟不斷的發展，人們對于電力部門的關注度也越來越高，針對開關柜使用從改革開放以來都開始不斷的更新和深化，但是針對該行業的維護和發展，卻存在很大的差異，對于故障的維護采取了現代發展的方式，傳統的開關柜維護方法已經無法滿足當前社會的需求，故障維修是檢測到異常后進行的維護，其目的是使設備恢復到正常運行狀態。②在維護方案上，傳統的維護方案沒有實際的操作說明，只是根據時間的長短來對故障進行風險和性能退化，卻沒有對其方案進行修整，例如設備的清洗、機械部件的潤滑等，只是按照說明進行維護，沒有實質性的維護方案，然而現代智能化需要有效的方案，才能完善該工作。③對于傳統停機設備的需求來制定維護周期計劃，可降低運行故障的發生率。然而現代需要結合設備在系統中的運行及工藝條件，審查收集的信息。降低風險和評估，并采取最有效的措施，確保在設備的運行到后期維護，使用時間延長而且高效。

2 中壓開關柜智能化解決方案

上述傳統維護方法的主要問題，為現代中壓開關柜技術帶來影響，然而智能化技術的發展為中壓開關柜系統帶來了新的發展階段。我們大膽的去想象，構建一套智能化系統，通過智能化操作來感知設備所處的狀態，對于檢修狀態的時候可以根據一些參考數值進行控制，采用報警系統通知工作人員。其次，在檢修工作上，要將設備的平均值和性能進行對比，對于傳統正處于退化狀態的概率進行改良，為現代化技術發展帶來解決方案，同時也為電力系統發展奠定基礎。

3 中壓開關柜的智能化技術改造過程

3.1 操作的自動化

在操作自動化、程序化上，中壓開關柜技術以此為目標，在智能化操作上會有一些相關程序進行操作。首先會有預先設置模式，通過自動轉化技術將其各個正常運行，這種方式多采用固定柜來說比較容易，然而現在很多手車柜的發展也在不斷的優化，這種操作性強，且各種類型的中壓開關柜需要自動化來進行，同時這也為操作自動化和智能化發展帶來進步。

3.2 在線監測和自診斷技術

在線監測和自動診斷技術是智能化發展的主要途徑之一，褪去了傳統的診斷和檢測模式，為中壓開關柜技術的發展帶來了便利，在一些狀態參數、特性參數和環境參數上，可以通過柜內安裝的傳感器系統通過傳感狀態采集信息，把這種狀態和故障給予各個機構和工作人員，工作人員再通過系統檢查，對此問題分析，同時智能化裝置還可以集中對這些問題處理，在運行狀態下不斷的自動檢測，預防一些故障帶來的不必要麻煩。

3.3 配電系統的研究

對于配電系統的研究，現在多以智能化為目標實施，通過計算機的網絡設置和傳感器的感應功能，將配電室和開閉所等各個單位，形成一個智能化體系，這樣可以減少配電系統的日常巡邏、減少一些事故的發生，同時在常出現故障的地方進行加強預防等，有效的為智能化管理帶來調整。

4 中壓開關柜智能化系統的構建

中壓開關柜智能化系統是以常規開關柜為基礎，在最關鍵的位置進行智能化在線裝置設備，利用無線射頻組網等信息技術，在各個中壓開關柜各節點的進行物聯，采取智能監控整個建模的分析，從而實現可視化的感知，并將感知傳達給工作人員。這是在智能化正常狀況下實施的，如果出現問題，就會發出預警，并把所出現的問題進行分析，傳達給工作人員進行檢修和維護，使得體驗到設備的安全性和使用效率。最后，還要搭建信息平臺，對于該技術操作和升級，要不斷的運程操作，為開關設備的運行狀態及其避免事故的發生。

4.1 溫升實時監測單元

溫升實時監測單元主要是通過先進的無線方式進行連接的，在連接過程中通過柜體的分支母線及其他相關單元進行，這樣可以實現觸頭系統及銅排搭接等位置的溫度值。然而多個溫升監控子單元主要特點是低成本、低功耗、短延時、高容量、高安全的近距離無線網絡，這樣有利于無線射頻技術的引進，可以避免傳統高低壓側數據交換進行的電氣隔離，因此，溫升實時監測單元是智能化系統的構建部分之一。

4.2 斷路器二次元件及機械特性監測單元

斷路器二次元件及機械特性監測單元主要目的就是能夠實現在電源短路的情況下對內部儲存器進行數據采集和狀態檢測，專業的角度就是將斷路器內儲能電機、分閘線圈、合閘線圈的工作情況進行細節化。再次，斷路器二次元件及機械特性監測單元在工作狀態時，需要通過物理變化進行記錄，通過電壓、電流的分析，對在出現斷路器分合閘的檢測及其速度上進行計算，把常出現短路和二次元件故障的問題進行分析，在最短的時間內通過波形，將收集的信息反饋給維修人員，實施操作的工作人員在這個過程中要將前后數據進行對比，把故障的切入點找到，采取解決方案。

4.3 中壓開關柜母線聯結處溫升在線檢測

什么是中壓開關母線聯結處溫升在線檢測？就是將整個電流通過電磁場的感應給所在工作的裝置。在這個過程中母線通過電流的磁場溫度進行分析，通過磁場溫度明確傳感器探頭工作，如果在母線正常通過電流時，短路故障就不會出現損壞傳感器。其次，母線通過的測量點具有強的電磁場，且處于高電位，這個時候紅外調制發射技術，也會隨著高電位的溫度值進行傳感器測量，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傳感進行的，最主要的由石英晶體、輔助電源組成，這樣的材質方便母線聯結。

4.4 開關設備的狀態監測

開關設備的狀態檢測需具備先進的傳感器和計算機技術在開關柜實時狀態監測的應用與研究。在這個過程主要是通過物理數據進行研究，在機械設備上與檢測技術設備進行統一，這樣可以使得開關實現智能化非常重要的過程。傳統的開關柜一般都采取機械制造為主，確保開關機械動作開關可靠正常，智能化開關設備主要是避免機械性而無法檢測自身狀態下實現的，這樣可以避免人工操作和檢查工作，符合現代技術的發展。因此，開關設備的狀態監測，需要按照實施情況進行分析，同時還要根據智能化的需求進行實施運行，有效的為實現和順應設備而進行性能監測。

5 結語

綜上所述，中壓開關柜智能化解決方案和研究，通過當前社會形式來分析，根據傳統開關柜維護方法及存在的不足進行分析，并優化中壓開關柜智能化解決方案，來感知智能化設備的各種狀態，每個環節都是需要不斷的深化導致智能化解決方案的可靠性，同時還避免因為設備的過度維護，導致整個用戶維護成本過高，這種智能化方式不僅為我國現階段電網發展帶來優化，同時也為電網的發展前景提高價值。

[1]葉伯穎，丁浩杰.智能配電網中智能中壓開關柜關鍵技術設計研究[J].電氣應用，2014（13）：60～65.

[2]吳珂.施耐德以市場為導向的“新四化”謀求在中壓市場的戰略轉型[J].電器工業，2014（10）：10～11.