关键词：智能化；中压开关；发展前景
随着社会发展对电网系统建设质量的不断提高，智能化概念已经出现在电力行业的发展规划中，而想要切实完成智能化发展目标，首要任务就是实现电网设备的智能化发展。中压开关设备是当前电力系统建设中不可或缺的设备之一，也是实现智能化电网建设的重要途径。因此，了解智能化中压开关的特点及应用，有利于更好的将其应用到电力系统中，从而将其作用最大限度发挥出来。
一、中压开关设备的智能化发展
智能化中压开关是一种集开关与控制于一体的设备，该设备在应用时，不仅兼具了上述两项功能，而且还具有故障诊断和数据监测功能。中压开关设备分以下几个阶段来实现其智能化：
1、操作自动化
自动化操作是中压开关实现智能化的初级阶段，这一阶段的目标主要集中在操作环节，即让开关可以按照已经设定好的程序自动进行运行状态的切换。
2、在线监测与自我诊断技术应用
当智能化中压开关发展到一定时期后，为了进一步满足不断完善的电力系统运行需求，该设备的功能也在持续完善，在原本操作自动化的基础上又增加了在线监测和自我诊断功能，也是智能化中压开关发展的中级阶段。这一阶段的主要目标是实现智能监控，即利用智能控制系统把设备中传感器所采集的各类参数进行集中处理，从而实现对设备自身运行情况的自动检测，如果在此期间检测出设备故障，则会及时发出报警信号，同时确定故障发生区域。
3、配电系统自动化
当操作自动化与在线监测和自我诊断技术已经能够成熟应用之后，接下来要实现的就是配电系统的自动化和智能化，这也是智能化中压开关应用于电力系统中的最终目标。在这一阶段，主要是将单个智能化开关柜作为基础组成元素，把每个开闭所以及配电室作为智能网络，以此来实现电网系统日常管理的智能化。
二、中压开关设备的应用及发展前景
1、中压断路器
通过近几年智能化中压开关在电力系统中的应用来看，设备性能是否能否满足电网建设的发展需求很大程度取决于断路器的发展。在系统应用中，断路器的功能主要是回路的承载、开断与关合。可以说，断路器对智能化中压开关的高效应用具有不可替代的推动作用。就我国目前中压系统中所采用的断路器来看，设备采用的绝缘介质主要有4种，即空气、SF6、油与真空断路器。尽管上述4种绝缘介质在应用时起到的效果不相上下，但随着我国电网系统的不断优化与完善，对断路器设备的选择也提出了新的要求，除了要保证开关的质量满足系统运行需求外，还要尽可能向无油化方向发展。在这种需求下，空气与油两种绝缘介质开始慢慢被淘汰，SF6断路器和真空断路器则被广泛应用。通过二者在系统中的应用表现来看，真空断路器的优势要更加明显，因此可以预见，在未来的时间里，真空断路器将会在中压系统中得到广泛应用。
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2、真空断路器
现如今智能电网中选用的真空断路器主要有两种，即VS1型和VD4型。这两类断路器在布置时主要采取的是操动机构与真空灭弧室相结合的方式，使操动系统作为一个组成部分置于断路器中，这种布置方式的优势在于可以让断路器的结构更加紧凑、简单，与此同时，还可以有效降低运行过程中的能源消耗和噪音，为断路器安全、稳定的运行提供保障。除此之外，如果断路器在应用过程中可以保证各个构件的质量良好且具有较高精度，加之设备管理与维护人员的规范管理和养护，那么设备的使用寿命将会提到显著提升。同时，随着科学技术的飞速发展，越来越多先进的电子设备元件被应用到断路器中，使其在投入使用之后有更高的可靠性和稳定性，后期的维护和保养周期较长，大大降低了设备管理和维护成本，也正是在此基础上才能够实现中压系统的智能化发展。
3、传感器技术的应用
在当前电力系统中，对于传感器技术的选择主要集中在以下几类：（1）电压传感器与电流传感器的组合应用。由二者组成的新型传感器是当前中压系统中广泛应用的设备，其中，电压传感器是根据电阻分压原理制造的，该传感器在测量范围内呈线性特征，不会像其他传感器设备出现饱和现象。输出信号是一个与被测系统成正比的电压量。电流传感器与电压传感器相同，同样不会出现饱和现象，是因为设备本身不具备铁磁性铁芯结构。与电压传感器不同的是，电流传感器的输出信号是与电流变化率成正比的电压量。二者的组合应用是为了更好的满足智能化中压开关的高效应用，该传感器的优势在于具有广泛的动态范围，而且可以用最少的设备来满足电力系统运行需求。除此之外，因为电压传感器与电流传感器在工作中都具有线性特点，因此可以在很大程度上避免其他设备运行对其造成的影响，拓宽应用范围的同时，也能够更好的推进智能电网建设脚步。（2）感应式接近传感器。通常情况下，为了使电网始终处于安全、稳定的运行状态，系统中的开关设备会在一定程度上对处理信号的量进行限制，简单的说，就是要实现控制位置与指示位置的关键联锁。从应用效果来看，感应式接近传感器可以在操作面上实现对操作位置的准确控制，而且在设备运行过程中零磨损、无接触，所以，就算传感器长时间处于工作状态，其发生故障的几率也很少，不仅可以降低维护成本，同时也可以延长设备的使用寿命。
4、优化中压开关成套设备结构
优化中压开关成套设备结构也是智能化中压开关的一个重要发展前景，在这种发展趋势下，为了保证成套开关设备的应用能够与智能电网的需求相契合，设备在结构方面主要采用中置手车式结构，该结构的特点有很多，归纳起来主要体现在以下几个方面：（1）柜体材料为使用CNC机床进行加工的敷铝锌板材，使用多重折弯技术进行拼装；（2）开关设备中分隔了泄压室、电缆室、手车室、仪表室以及母线室；（3）设备外壳能够达到IP4X的安全防护等级，在打开断路器室门时也有IP2X等级；（4）柜体结构具有互换性好的特点，并且断路器操作简单、便捷；（5）机械锁装置具有较高的可靠性和安全性，能够满足“五防”要求。
结语：
综上所述，随着我国电力系统的不断发展，智能化中压开关的广泛应用也将成为一个必然趋势。从本文的分析我们可以看出，中压开关的智能化水平对智能电网的建设具有直接影响。因此在未来的时间里，技术人员在对电网结构进行建设时，要结合电网运行的实际情况，科学选用智能中压开关，使之与电网结构形成一个完整的系统，进而将其优势最大限度发挥出来，促进电网科学建设的同时，也为我国社会经济的长足发展提供保障。
参考文献：
[1]陈志胜.智能化中压开关设备的应用及发展前景[J].中国高新技术企业,2014(02).
[2]马小平.智能化中压开关设备的应用与发展[J].中国高新技术企业,2011(13).
[3]赵维全,杜新年,王珊.浅谈国内中压开关设备市场现状及前景[J].科学技术创新,2011(11).
论文作者:李志刚
论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期
论文发表时间:2020/4/28
标签：中压论文; 电网论文; 断路器论文; 设备论文; 传感器论文; 系统论文; 开关设备论文; 《科学与技术》2019年18期论文;