摘要：现阶段社会的进步推动着我国经济不断发展，在这样的背景之下也加大了对于电量的需求，智能配电网就是这一时代的产物。在智能配电网当中最重要的一部分就是配电网络的自动化，但是要想从根本上解决这一重大问题，就必须要做好中压开关柜的智能化设计研究工作。在配电网络的传输以及网络控制阶段中压开关柜占据着十分重要的作用，它能够自动测试、诊断并实现控制的目的，从而确保其智能化。
关键词：智能配电网；中压开关柜；技术
引言
近些年来，智能化电网取得了前所未有的进步，同时在开关方面也逐渐向自动化、信息化的方向转变。新一代机电一体化产品中的智能开关柜就很好的适应了我国电网的发展方向。文章先是主要就智能化中压开关柜技术的优势以及研究现状进行了简要的分析，接着就智能中压开关柜关键技术的设计进行了研究，从而为其以后的发展研究提供借鉴和参考。
1优势所在
在智能变电站中作为其主要改造设备的中压开关柜，在具体的使用过程当中不但要保证其精准性，还要按照评估的结果和智能电网的运做交互工作，从而优化智能电网的调控并确保其可以正常工作。智能中压开关柜的优势之处主要在于：①对电气回路的参数做到实时监测的作用，例如其电压、电流以及触头和每个开关的位置等；②对于开关柜的内部工作环境也起到了很好的检测作用，其主要是对柜内的温度以及湿度进行检测；③对设备本身进行检测，一旦出现故障自动报警；④对开关柜是否存在局部放电的情况进行检测，另外还要检测其触头的绝缘水平，一旦超限即刻报警；⑤在系统当中自动设定其检修、维护功能；⑥对路器的性能参数进行监测，主要监测对象为断路器本身的参数预计电气特性参数。
智能中压开关柜只有充分的发挥自身所具有的技术优势，才能在一定程度上防止之前的中压开关柜产生机械故障、绝缘事故等问题，如此不但能够及时的排查出潜在的故障还能够及时报警，尽可能的减少由于设备故障而导致的重大损失。
2智能开关设备的研究现状
智能化开关设备的技术前提就是在线检测与诊断。如果要想很好的完成对开关设备运行过程当中的监测，必须要做的就是要将开关设备在工作的时候所呈现出的不同状态提取出来，这一过程离不开传感器的使用。现阶段用的较为广泛为新兴的SF6气体组分在线监测、局部放电检测方法以及触头电气寿命评估方法。另外除了以上的几种外还新兴起了几种新的光纤传感技术，例如光电测量、光纤温度在线测量等。然而对监测方面的研究基本上没有。在监测研究当中，大多数的研究者通常采用单一参量的方法，对于绝缘状态的变化规律基本上不会用到多参量综合检测的方法。近些年来，逐渐由相关人员在绝缘监测当中用到了一些新的数字信号分析技术，其效果相对比较理想。现阶段，我国在这方面的研究人员逐渐对其智能化理论以及可行性进行了研究，同时也在不同程度上做出了相应的实验，虽然不是很理想，但也有一定的进步。现在，弹簧操动机构以及国内配装液压机构的高压断路器都在一定程度上实现了相关规定，同时也得到了一定的发展。另外我们已经研制并推出了全固体绝缘的开关柜，这种开关柜能够在一定程度上减少SF6气体对环境造成的不利影响。由于现阶段我国智能配电网的发展趋势决定了其智能中压开关柜技术的发展。其在产品设计方面主要是利用免维护以及模块化的方式。另外，其开关设备的智能化还必须具备自动识别的效果。
3智能中压开关柜关键技术设计研究
3.1传感器技术
互感器在之前电力系统当中起着测量和保护的作用通常情况下都是电磁式的，但是由于一部分继电保护装置较为复杂，他不但能够对电流的突变率进行很好的反应还能够将相位和被形反映出来，所以之前用到的电磁式互感器对于现阶段多功能的高压开关设备已远远不够。这就在传感器技术方面有了更高的标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于现阶段光纤技术得到了一定的进步，逐渐产生了基于法拉第旋光效应的光电互感器和光电传感器（OCT）。现阶段投入应用的光学电流互感器因为自身具备着抗电磁干扰能力强、较宽的测量范围、简单可靠的绝缘性能等优势并且其本身质量轻、体积小、便于运输，因此已经广泛的应用到了中压开关设备中。
3.2中压开关柜智能控制技术
传统的开关柜在保护方面单单的对一部分的电气参数和状态量进行处理就能够很好的将电流和电压很好的结合在一起并将分闸、合闸的指令准备的发布出去。就拿中压开关柜来讲，因为有大量的传感器安装在其内部，所以必须要将传感器所采集到的数据进行处理并且联合其结合处理结果对故障进行分析诊断。在本质上中压开关柜属于智能化微系统当中较为常见的类型，主要是有前置机、后台机以及传感器等方面构成的。之前的前置机在处理单元以及数据收集方面往往比较单一，中压开关柜与之相比，前置机不但要承担数据的存储、处理以及长传工作对于后台所下达的指令也应当严格执行并协调不同设备之间的具体工作现象。再者，为了让管理界面变得更加清晰，还能够试着将暗转专业数据处理终端至断路器上,通过RS一485通信网络和前置机将其连接起来。另外，中压开关柜还可以进行数据分析、对系统进行管理并对相应的故障做出诊断同时下达相关的控制指令等。和传统的保护装置相比，中压开关柜后台机不但可以对本柜设备进行有效的管理，还可以实现柜与柜互相交换数据与通信的目标。
3.3状态监测和故障诊断技术
配电网的智能化主要表现在对设备进行在线监测并进行故障诊断方面。历经长时间的实践与研究，现在的中压开关设备在监测方面的作用已取得了很大的进展。就像在对功率和功率因数、电流还有电压以及电网频率和断路器合/分工作状态进行检测；对短路、过电流、电机起动、不平衡运行、欠电压、接地等进行保护；另外对远方断路器以及的操作进行控制等。我们通过利用相应的通信手段将其很好的结合在一起，完成微机对变电站的几种控制。另外数据的采集和处理以及信号的变送和故障方面的分析诊断构成了中压开关设备在线监测系统。其应用的较为广泛的几项检测分别为绝缘性能监测、机械性能监测和电气性能监测三部分。具体包括：
（1）触头的电寿命主要受其磨损量的影响，可以对燃弧时间意见开断电流的检测来实现。
（2）断路器是否出现故障主要是通过对有关部件的机械振动、合/分闸线圈电流和电压的波形变化、控制回路通断状态，以及操动机构储能完成状况等信号来进行判断的。
（3）最近新兴的UHF电磁波对绝缘情况作出相应的监测，而对于接触部位以及载流导体的温度检测能够通过感温元件或红外线技术来完成。
通过运用这些诊断与监测技术能够完成智能中压开关设备的智能化控制以及状态检修。结束语
通过文章的简单论述，我们能够发现智能电网的不断进步和发展在一定程度上也带动了开关设备的进步，现如今开关设备也正在向智能化、信息化的方面进步。智能开关柜在今后输配电系统中的应用将会愈加普遍，尽管一些相关人士还有企业已经加大了这方面的研究，然而至今都没有一个固定的模式，这就要求在今后的工作当中依旧需要投入大量的技术在该方面的研究工作当中。文章只是简要的分析和介绍了一部分的技术设计工作，希望通过本文的简单论述，能够为相关人员提供借鉴和参考的作用同时为智能中压开关柜的进步和发展做出贡献。
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论文作者:李朝霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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