摘要：智能化高压开关柜，在当前的智能电网运行中发挥着不可替代的作用，相比较传统高压开关柜而言，智能高压开关柜有着诸多的优势，本文就尝试探讨智能化高压开关柜监控与故障诊断的相关技术。
关键词：高压开关柜；智能化；监控与故障；诊断
引言：
随着配电网自动化的迅猛发展和供电可靠性的日益提高，对开关柜的要求也愈来愈高了。尤其是变电所在逐步实现综合自动化进而为无人值守时，对开关及开关柜运行状态的监视提出了更多的要求。近年来，传感技术、微电子技术、计算机技术和信息技术的蓬勃发展及其在各工业领域的成功应用，使智能化开关柜的开发和应用成为可能。
一、高压开关柜的基本构造
虽然，在当前市场上高压开关柜在构造的层面存在着一定的区别，从整体来看，常用的高压开关柜主要包含固定式和手车式两种，通过使用闭锁装置来有效的预防电气误操作，通过使用相应的技术手段来进一步的提高高压开关柜的稳定性和安全性。固定式高压开关柜主要包含线路隔离开关、电流互感器、母线、电缆操动机构等等。另一种比较常见的高压开关柜式手车式，这一类型的高压开关柜主要是通过在数车上安装高压断路器来进行随时维修，从而提高维修的便捷性。总之，无论是固定式的高压开关柜，还是手车式的高压开关柜，如何进一步的提高其运行的安全性，完善其自我监控与故障诊断功能，是当前该领域技术攻关的主要方向。
二、智能化高压开关柜的思路
随着配电网系统的迅速发展和供电稳定性日益提高，人们对开关柜的要求提高的很快，特别是当其自动化系统变成无人值班时，就需要对开关及开关柜运行监侧必须到位，为了使监侧更有效率，就需要采用一种传统的开关柜与电子技术相结合的智能化开关柜。这种智能化开关柜主要有两方面的作用：满足传统开关柜的基本功能要求；要有自检、自控和自我诊断的新功能，以满足配电网综合自化的需要。近年来，一些高新技术如传感技术、微电子技术、计算机技术和信息技术的蓬勃发展及其在各工业领域的成功应用，使智能化开关柜的开发和应用成为可能。也就是说强电与弱电相结合，传统技术与高新技术相结合，是智能化高压开关柜的技术基础。
三、智能化高压开关柜故障诊断的技术应用
所谓的数据融合技术，其主要的出发点是为了提高整个系统的可靠性，进一步增强相关数据的可信度，为后续的故障诊断提供科学参考。一方面，它可以充分的利用不同时空的资源，另一方面，它也可以借助计算机技术来进行分析检测，制定相应的角色和任务，提高整体性能。数据融合的基本原理主要是通过使用多感器来实现对相关信息的捕捉，通过借助信息的科学分析与描述来为后续的数据分析有总结和加工创造条件，在数据融合阶段，无论是数据层还是决策层都有着自身的功能和结构组成。
用数据融和技术来诊断高压开关柜故障是其智能化高压开关柜的重要标志之一。目前，高压开关柜的传统故障诊断是仅根据单一信息（如电流大小，功率方向等参数）来进行诊断，如果这种单一信息一旦发生偏差或错误，就会产生错误的诊断结果，给工业生产和人民生活带来严重的经济损失和安全隐患。所以根据单一信息来进行故障诊断已满足不了现代电力系统安全稳定运行和供电的可靠性和持续性的要求，必须利用数据融和技术对高压开关柜等多种传感器信息进行数据融合来实现有效的故障诊断。
故障诊断的多传感器融合方法是用多个传感器从多方面探测系统的多种物理量，对多源的信息和数据进行检测、关联、跟踪探测、状态估计等多级处理，精确及时地判断出系统的状态并分析出状态（故障）、现象（征兆）和原因之间的关系。故障诊断系统是对运行的各种状态信息和己有的各种知识进行信息的综合处理，最终得到关于系统运行状况和故障状况的综合评价。数据融合的过程实际上是信息的提纯过程，在故障诊断中是按最大从属原则迸行融合的，即因果程度高者定为诊断结论。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这一点上，故障诊断与数据融合技术具有相同的目的和要求。
基于诊断对象的层次特性，可以对诊断对象进行结构分解，功能分解和故障分解。高压开关柜的故障诊断主要是指机械和电气方面的故障。机械故障主要包括绝缘水平低、拒分、拒合、载流回路过热等。电气故障主要是指弱电和微电方面的故障，其包括对称故障和不对称故障。其中不对称故障包括横向不对称故障和纵向不对称故障。横向不对称故障包括两相短路故障、单相接地短路故障、两相接地故障，而纵向不对称故障包括一相断相故障和两相断相故障。对称故障包括三相短路故障。
四、抗干扰技术分析
随着电子技术的高速发展，世界进入了信息时代。电子、电气设备或系统获
得了越来越广泛的应用。大功率的发射机对不希望接收其信息的高灵敏度接收机构成了灾难性的干扰。在工业发达的大城市中的电磁坏境越来越恶劣，往往使电子、电气设备或系统不能正常工作，引起性能降低，甚至受到损坏。电磁干扰产生于干扰源，它是一种来自外部的、并有损于有用信号的电磁现象。如果干扰形式十分严重，设备或系统失灵，导致严重故障或事故，这被称为电磁兼容性故障。
通过对电磁干扰进行分析，发现其分类的形式很多，但其主要有以下形式：按照传播途径可分为传导干扰和辐射干扰等两种形式；按照干扰源的性质可分为自然干扰和人为干扰等两种形式；按照频带可分为窄带干扰和宽带干扰等两种形式。
（1）滤波技术。滤波器是由电感、电容、电阻构成的频率选择性二端口网络，可以插在传输线中，抑制不需要的频率进行传播。它分为有源滤波器和无源滤波器两种。低通滤波器是电磁兼容技术中用得较普遍的滤波器，它可以使低频信号很小的衰减通过，而高频信号则被滤除。
（2）屏蔽技术。屏蔽技术用来抑制电磁噪声沿着空间的传播，即切断辐射电磁噪声的传播途径。通常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来，使屏蔽体内外的“场”相互隔离。如果目的是防止噪声源向外辐射场，则应该屏蔽噪声源，这种方法称主动屏蔽。如果目的是防止敏感设备受噪声辐射场的干扰，则应该屏蔽敏感设备，这种方法称为被动屏蔽。
（3）其它抗干扰措施。采用光电隔离。开关量输入电路接入光电祸合后，由于光电祸合器的隔离作用，使夹杂在输入开关量中的各种干扰脉冲都挡在输入回路的一侧；继电器隔离；利用继电器的线圈和触点间没有电气上的联系，可避免强电和弱电信号之间的直接接触，实现抗干扰隔离；信号线间窜扰及其抑制；由于导线很长，所处环境比较恶劣，导线成为引入干扰的主要渠道之一。所以通讯时我采用选用双绞线，让信号远离干扰源的措施。
结束语
智能化高压开关柜设备是集保护、控制和监测与故障诊断为一体，以及数字显示、高压开关显示、对外的双向数据通信等功能。其特点是用新的传感器采集信息，用计算机处理信息，用计算机网络传输信息和用数字与波形显示信息，并对开关设备的重要参数进行续的在线监测，不仅可以提供设备现有的状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，识别存在的故障，为设备的状态维修提供依据，从而增大设备的维修保养周期，提高设备的利用率，减少维修保养的费用。因此，实现智能化高压开关装置，可以相信有着良好的发展前景。
参考文献：
[1]高压开关柜局放检测技术的现场应用[J].张显龙，李通.电工电气.2018（05）
[2]基于电力系统高压开关柜常见故障问题分析[J].姜浩，肖鹏.科技风.2018（22）
[3]开关柜内部故障电弧危害及其防护综述[J].李渊，淡淑恒.高压电器.2018（07）
[4]电力高压开关柜绝缘事故原因及对策探究[J].肖明华.科技经济导刊.2019（11）
论文作者:詹松青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：开关柜论文; 高压论文; 故障论文; 干扰论文; 故障诊断论文; 技术论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第17期论文;