摘要：现代社会是一个经济技术高速发达的社会，科学技术水平不断升级，为人类社会带来了越来越多的便利性。在科学技术发展的过程当中，电力系统在逐渐向智能化转换。电力系统中，最为关键和最具有保障性的设备的就是断路器，断路器对于整个系统运行发挥着至关重要的作用 ，会直接影响到整个电力系统的安全性。因此，我们必须要对断路器有一个更高的要求标准。当前，电力系统的发展相对比较快速，断路器技术也应当紧跟发展步伐，不断适应新的电力系统的需求。目前仍然有大量的断路器设备存在老化和落后等问题，对变电站的建设造成了极大的不良影响。断路器在线监测装置是实现智能变电站建设的关键因素，本文就针对智能变电站断路器在线监测装置设计问题展开进一步的探讨和研究，希望通过本文的研究能够为有关人员和有关部门提供相应的借鉴和支持。
关键词：断路器; 芯片; 智能变电站;
1 引言
断路器在线监测装置具有承载电流的功能，同时可以自动分断、开合，实现自动监测。断路器的运行可以通过在线监测装置来实现实时的监督与控制，及时进行分断和开合，从而更多的避免一些不必要的问题产生。例如，如果电路器发生故障，工作人员就可以进行断路器操作，及时控制问题，避免发生重大电力事故，并且可以快速使得电网恢复正常的运行状态。
然而，断路器在线监测装置也存在一些弊端。如果在线监测装置长期运行就会造成比较大的损害，所以，有关工作人员应当定期对断路器进行相应的检查、保养和维护工作。但是这种检查技术和维护技术等水平有限，往往会花费大量的人力物力财力，并且效率很低。从这个角度来讲，智能变电站电力系统的使用效率是相对比较低的，这种低效率会直接降低断路器的可靠性，甚至造成更为严重的影响。
当前，断路器在线监测装置智能化技术是一个比较先进并且应用比较广泛的技术，这种技术可以通过智能手段对断路器进行在线实时的监测，及时监测断路器的运行状态，及时发现问题并解决问题，从整体上极大提高了断路器的使用安全和使用效率，降低了事故发生几率。因此，只有不断对断路器进行调整、优化和升级，才能使其在电网中更加充分的发挥作用。
2 断路器的事故情况
我国断路器在近几年的运行过程当中市场会不可避免的发生故障或者事故，其中发生拒合事故占了比6.4%;发生的拒分事故占比20.7%;发生绝缘事故,占比37.5%。由此可见，我国断路器运行发生事故的可能性仍然是比较高的，拒分事故和绝缘事故发生的频率更高。
3 断路器硬件设计
断路器在线监测装置所使用的技术是DSP芯片和ARM芯片，这两种芯片都是目前比较先进的新型技术，其应用过程中能够有效提高断路器的信号处理功能，并且提高了在线监测装置数据采集的效率和准确性，从而从整体上提高了断路器在线监测装置的运行功能和数据处理功能。在实际的运行过程当中，ARM芯片需要与光纤通信显示器等设备进行配合使用，同时还需要输入控制命令，然后再根据DSP芯片来进行信息的采集、分析和处理等工作，在这两种过程中，分别需要将ARM芯片和DSP芯片作为主处理单元和从处理单元。
3.1 断路器硬件设计中的SPI通信内容
DSP芯片和APM芯片之间需要通过SPI来实现通信。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆SPI通信具有一定的优势和特点，可以有效提高通信速度和效率，从而提高电力系统的运行性能等，提高相应环节的工作速度。SPI主要有四个信号线，分别是串行输出、串行输入、时钟线以及选择线。这四条线路可以实现单元之间的串联与信息的传送，同时可以在同一时间对多个数据进行传输。SPI的操作也是相对比较简单快捷的，操作人员只需要对数据等信息进行全面的监测，负责数据的接受和处理即可。如果存在一些数据错误的现象，那么系统就会做出相应的提示，错误的信息或者数据可以进行重新发送。
3.2 断路器硬件设计中的CAN总线内容
CAN总线在运行过程中有着比较高的要求。首先电力系统需要在最初设置断路器在线监测装置的相关参数和，并且确定其他必要条件。虽然处理和应用起来比较复杂，但是CAN总线的优势是非常大的。在硬件设计过程中，通常需要多个总线模块，要保证这些总线模块能够具有真实性和有效性，能够保证正确的邮箱配置和准时邮递。另外，CAN总线是采用e CAN 来进行控制的，这种方式可以提高运行效率，起到节约资源和财力的作用效果。
4 断路器软件设计
断路器在线监测装置主要可以分为两种软件，分别是DSP软件和APM软件，这两种软件都是智能化的变电站断路器软件设计，都是在硬件的基础之上所设计完成的。DSP软件的设计更加具有实效性和快速性，这两种性能是最为关键和重点的，其对断路器的作用效果也是最为明显的。系统的初始化程序是断路器软件设计的一个功能体现点，因此就需要对初始化操作进行更加详细的监测与操作，确保操作的正确性和有效性。ARM软件设计的关键内容是IEC61850标准。这一标准可以保证APM技术设计和运行的稳定性以及功能呢个性，是对整个系统的保障。另外，通过IEC61850标准也可以实现对SPI通信技术的优化，从而使得其在断路器中的作用更加良好的发挥出来。
5 智能变电站断路器在线监测装置的运用
智能变电站断路器在线监测装置的两大主要功能就是机械性诊断和电特性诊断。机械性诊断可以进行对气体泄露、使用年限等的评估和确定。电特性诊断可以对时间和电流等进行诊断，从而计算断路器触头的使用期限。这两种功能还可以进行结合使用，起到提醒维修和增加可靠性等功能作用。
6 结束语
断路器在线监测装置是我国电力行业中一个比较关键并且应用十分广泛的技术，这一技术不仅可以提高电力系统的整体运行能力，同时还可以对断路器进行实时的监测，及时发现问题并且发出通知，从而更快速的进行解决，以减少事故的发生，提高系统的安全性与可靠性。在在线监测装置的作用下，断路器可以更好的进行运作，并且更加充分的发挥作用。因此，智能变电站的发展是离不开断路器在线监测装置的，其对电力行业的发展与进步具有重要意义。
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论文作者:孟繁津
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
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