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摘要：随着经济和科技的快速发展，人们对供电的可靠性、稳定性和安全性的要求越来越高。电气高压开关设备是电力电网系统中必不可少的重要设备，其可靠性、稳定性和安全性直接决定了电力电网系统运行的可靠性、稳定性和安全性。这几年，在国家财政和高科技的大力支持下，高压开关设备取得了长足的进步，本文将就电气高压开关设备技术改进的方式及其带来的优越性进行简要分析。
关键词：电气高压；开关设备；技术改进；优越性
1 高压开关的现状
高压隔离开关虽然结构简单，但种类繁杂，是电力系统中用量最大、使用范围最广的高压开关设备，其检修工作量较大。因此，对隔离开关进行合理的检修维护管理工作，使隔离开关处于良好的运行状态，成为隔离开关安全运行的重要保证。近年来，随着我国电网的快速发展，开关设备量的增加，质量的提高，免维护设备的采用，使得断路器设备的检修周期延长。系统停电困难，停电时间短，使很多的隔离开关存在的问题得不到解决，并由此引发设备故障，所以传统的定期检修制度和目前实际情况不相适应。状态检修是从定期检修发展而来的更高层次的检修体制，它通过对开关的各种信息进行分析判断，再决定是否对隔离开关进行检修，其主要优点是：在保证隔离开关安全可靠的前提下，提高了设备的可用率，降低了检修费用，与定期检修相比，状态检修有强烈的主动性。
2 高压开关设备技术改进的优越性分析
根据度高压开关设备的简介，我们可以看出高压开关设备取得了重大的成就。但随着我国电网复杂度的提升，对高压开关设备的要求也越来越高。在需求的驱动下、经济和科技的支持下，研究人员对高压开关设备进行各种改进和研发，高压开关设备技术也取得了很大程度的提高，主要表现在以下方面。
2.1 复合化
高压开关设备向着更加小型化的方向发展，复合化的主要措施有：将电缆终端、电压互感器、避雷器、隔离开关、接地开关置于一个罐内，以减少充气罐的数目，从而大大缩小体积。另外，电子测量控制技术的发展，使得电流互感器、电容器在高压开关设备中广泛使用，也大大见笑了高压开关设备的体积。
2.2 二次智能化
现代高压开关设备发展的一个显著特征是二次系统现代化，即由传统的机电系统向以计算机为中心的现代智能化系统发展。这是由于目前的光电互感器、数字化变电站理论的成熟和技术的发展。利用的新的传感器技术采集信息，用光纤传输信息，用计算机处理信息，监视高压开关设备的运行状态，实现高压开关设备状态的检测和故障诊断，并可以将故障诊断信息远程传送给技术人员，进而实现同步操作，大大提高了高压开关设备运行的可靠性，同时大大降低了检修费用，带来巨大的经济效益。
2.3 高可靠性
高压开关设备的可靠性主要体现在两方面，一方面为电气可靠性，另一方面是机械可靠性。在目前的技术条件支持下，电气可靠性已经得到大大提高。机械可靠性是和设计制造水平以及材料技术息息相关的。近年来，新材料在高压开关设备中得到使用，如氧樹脂、陶瓷、聚氨醋和硅橡胶等，这提高了设备的绝缘性，在一定程度上提高了机械可靠性。但是机械可靠性仍是困扰高压电器整体水平的主要因素，值得进一步探索。
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2.4 高压大容量
目前随着特高压输电系统工程的开展，500kV电压等级系统的不断发展，并且从技术经济性和可靠性角度的要求，单元断口、容量大、电压高的断路器得到研发。断路器正常运行电流（额定电流）已做到5000A、短路开断电流达到63kA，基本满足目前电力系统的需要。高压大容量可满足远距离送电的需求，更加符合电网系统的发展方向。
2.5 绿色环保
SF6断路器使用的SF6气体（即六氟化硫）是一种无色、无毒、无味且不可燃的人造惰性气体，化学性质稳定，具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。故最初在高压开关设备中广泛应用。但六氟化硫是一种温室效应气体，其单分子的温室效应是二氧化碳的2.2万倍，自《京都议定书》签署后，其使用量大大减少甚至被停止。然而目前还没有找到一种替代六氟化硫的更加环保的气体，用于制造高压开关设备。因此，研发、寻找新型绿色环保气体是高压开关设备研究的方向之一。
3 电气高压开关设备技术的改进优越性措施
3.1 数字化测量
对于智能高压开关设备来说，其本身能够实现数字化测量，这就使得以往智能高压开关设备存在的诸多问题能够实现较好解决。不同于传统智能高压开关设备采用的机械触点，智能高压开关设备则采用了断路器机械特性在线监测的方法，这一方法在隔离开关、接地开关等位置加装了压力传感器或直线位移传感器，这就使得以往采用机械触点的辅助开关得以实现大量取消，这样不仅使智能高压开关设备的稳定性大大提升，智能高压开关设备本身也因此实现了结合互联网的数字化测量，各机构相关设备的状态也将由此实现较高质量的在线监测。值得注意的是，智能高压开关设备的数字化测量实现中，相关智能组件柜的体积也将大大降低，这一体积的降低主要是由于相关端子用量的大大减少所致，而体积降低也将保证智能组件柜更好符合互联网思想下的标准化设计要求。
3.2 在线监测系统的完善
对于智能高压开关设备来说，其本身实现的在线监测系统受到了较为深远的互联网思维影响，而在这一影响下传统智能高压开关设备存在的问题也将实现较好解决。第一，机械特性在线监测系统，对于智能高压开关设备来说，机械特性在线监测系统的完善主要将目光集中在智能高压开关设备相关的断路器、隔离开关、接地开关及快速接地开关等领域，由于这些开关都具备着一定机械特性，我们就可以结合其机械特性对位移传感器输出信号，这样我们就能够通过适应的采样率进行上述开关的机械特性采样，这样的智能高压开关设备就能够较好实现在线监测系统的功能发挥，智能高压开关设备自身的控制与保护回路故障率也将大大降低，这自然使智能高压开关设备能够较好为我国电力事业的发展提供支持。第二，气体状态在线监测系统，对于智能高压开关设备来说，其本身还能应用在线监测系统实现智能高压开关设备气体状态的监测，这一监测的实现需要采用传感器内置安装的方法。值得注意的是，为了保证智能高压开关设备能够较好实现气体状态的在线监测，改进控制和保护系统的工程应用理念同样较为重要，这点需要引起我们重视。第三，局部放电在线监测系统，对于智能高压开关设备来说，局部放电在线监测同样能够较好解决以往智能高压开关设备存在的诸多问题，而为了保证局部放电在线监测系统的建立，我们必须对局放电波的频谱特性、传感器的安装方式进行深入研究，通过这一研究建立各种类型的局放模型才能够保证局部放电在线监测的实现。
结束语：
根据上文所诉，高压开关设备是电力系统组件的关键，其运行状态好坏直接决定系统运行安全、可靠性。受到开关设备自身因素、外部因素的影响，设备在运行中难免会出现故障。为了降低和消除设备故障对系统的负面影响，在日常工作中，加强对开关设备结构的了解非常必要，结合开关设备特点，把握其常见故障，并采取合理措施，能够促使开关设备功能有效发挥。在实践中，电力企业要积极引入先进的诊断技术，准确判断出开关设备故障所在位置，同时重视日常检修与维护，及时更换老旧元件，关注设备运行状态。当设备发生故障时，要第一时间对其进行处理，从而为电力系统可靠运行提供坚实的保障。
参考文献：
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论文作者:冯彦,方鑫勇,苏宇,孟云峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
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