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[摘 要]电气高压开关设备是电气系统中重要的组成部分,随着社会经济水平的提高,人们对于供电质量和供电安全都提出了新的要求,高压开关设备作为主要的电力系统设备,其安全运行是对电网效益的基础保障。虽然当前我国的电气高压开关设备已经有了很大的进步和提高,但是为了提供更好的电力能源促进电网运行的顺利发展,必须不断提高高压开关设备的技术创新。
[关键词]电气高压;开关设备;技术改进;优越性
中图分类号:TM564 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0100-01
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 我国当下高压开关设备存在的问题
2.1 網络结构复杂
对于我国当下的智能高压开关设备来说,网络结构复杂是其存在的主要问题之一,而这一问题的出现往往会造成智能高压开关设备的投入增加与可靠性降低,由此可见这一网络结构复杂问题的严重性。对于智能高压开关设备来说,其本身由站控层、间隔层、过程层3层体系构成,而层与层之间的联系方式复杂,是智能高压开关设备网络结构复杂问题出现的最直接原因,我们必须对其给予高度重视。
2.2 电子装置庞杂
对于智能高压开关设备来说,电子装置庞杂也是其本身存在的问题之一,而由于这种庞杂的电子装置往往功能较为单一,这就使得这一智能高压开关设备已经不能满足当前我国电力事业的发展需要。对于智能高压开关设备来说,传感器、机构、互感器等都需要与汇控柜连接,这就造成了智能高压开关设备的空间紧张与连线复杂问题,这一问题同样需要引起我们重视。
2.3 状态检测技术不完善
除了上述两方面问题外,状态监测技术不完善同样属于我国当下智能高压开关设备存在的普遍性问题之一,这一问题的出现主要是由于我国当下缺乏识别智能高压开关设备状态的方法与手段,而通过传统经验判断的智能高压开关设备故障也往往较为困难,这自然使得智能高压开关设备的状态评估与故障诊断无法较好展开,狀态维修在这一问题下将无法较好实现。
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。
4 电气高压开关设备技术改进的优越性分析
4.1 体积小型化
现阶段,随着气体绝缘及复合绝缘等技术的不断推广和运用,使得一部分野外配电设备的质量和尺度都大幅减小。同时,电子测控技能的不断发展和进步,使电容式分压器及电流传感器等在高压开关设备的应用得到发展,这也为高压电器设备体积的减小提供了更加有力的技术条件。
4.2 少维护或免维护
高压开关设备的保护,在电力工作中是最为容易造成困扰的部分,主要原因如下:因为电力体系一直处于全天候运转状况,而对运转中的高压开关设备进行保护必须在停电的情况下才能进行,这么难免会影响电网的正常供电。为此国内各大高压电器生产厂商都将研讨的重点放到了免保护商品的开发和生产上。经过不断的技术改善,当前主要应用在SF6断路器中的弹簧操动设备在正常情况下可以使用2500~5000次左右;而真空断路器中的弹簧操动设备则可以达到万次以上的使用次数,在补单的努力下电磁操动组织现已可以到达5万次左右的使用次数,这样大大的促进了各种电力需求的满足。
4.3 新材料的应用
对于大多数运用在野外的电器设备而言,必须具有较强的环境适应能力,这是对此类商品最基本的要求。为了不断提高电器设备在野外环境中的适应能力,很多的有机绝缘材料被运用到了电器设备的制造中。较为典型的材料有聚氨酯、环氧树脂、陶瓷以及硅橡胶等等。在不断地发展中,厂商不断加大对高压开关设备进行金属防腐技能的研究力度。
结束语
综上所述,随着科技水平的不断提高,电网也正逐步向智能化迈进,这就要求与之相配套的各类设备也都应具有一定的智能化和自动化,尤其是高压开关设备。只有电网中全部设备均达到智能化标准,才能真正确保电网运行的安全性和可靠性。
参考文献
[1] 黄雪婷.关于高压开关设备的温升及制造技术的研究分析[J].北京电力高等专科学校学报,2011(12)
[2] 韩书谟,钟建英,尹军华等.智能高压开关设备技术发展[J].智能电网,2013,(01):6-11.
[3] 钟建英.智能高压开关设备技术研究进展[J].高压电器,2013,(07):110-115.
[关键词]电气高压;开关设备;技术改进;优越性
中图分类号:TM564 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0100-01
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 我国当下高压开关设备存在的问题
2.1 網络结构复杂
对于我国当下的智能高压开关设备来说,网络结构复杂是其存在的主要问题之一,而这一问题的出现往往会造成智能高压开关设备的投入增加与可靠性降低,由此可见这一网络结构复杂问题的严重性。对于智能高压开关设备来说,其本身由站控层、间隔层、过程层3层体系构成,而层与层之间的联系方式复杂,是智能高压开关设备网络结构复杂问题出现的最直接原因,我们必须对其给予高度重视。
2.2 电子装置庞杂
对于智能高压开关设备来说,电子装置庞杂也是其本身存在的问题之一,而由于这种庞杂的电子装置往往功能较为单一,这就使得这一智能高压开关设备已经不能满足当前我国电力事业的发展需要。对于智能高压开关设备来说,传感器、机构、互感器等都需要与汇控柜连接,这就造成了智能高压开关设备的空间紧张与连线复杂问题,这一问题同样需要引起我们重视。
2.3 状态检测技术不完善
除了上述两方面问题外,状态监测技术不完善同样属于我国当下智能高压开关设备存在的普遍性问题之一,这一问题的出现主要是由于我国当下缺乏识别智能高压开关设备状态的方法与手段,而通过传统经验判断的智能高压开关设备故障也往往较为困难,这自然使得智能高压开关设备的状态评估与故障诊断无法较好展开,狀态维修在这一问题下将无法较好实现。
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。
4 电气高压开关设备技术改进的优越性分析
4.1 体积小型化
现阶段,随着气体绝缘及复合绝缘等技术的不断推广和运用,使得一部分野外配电设备的质量和尺度都大幅减小。同时,电子测控技能的不断发展和进步,使电容式分压器及电流传感器等在高压开关设备的应用得到发展,这也为高压电器设备体积的减小提供了更加有力的技术条件。
4.2 少维护或免维护
高压开关设备的保护,在电力工作中是最为容易造成困扰的部分,主要原因如下:因为电力体系一直处于全天候运转状况,而对运转中的高压开关设备进行保护必须在停电的情况下才能进行,这么难免会影响电网的正常供电。为此国内各大高压电器生产厂商都将研讨的重点放到了免保护商品的开发和生产上。经过不断的技术改善,当前主要应用在SF6断路器中的弹簧操动设备在正常情况下可以使用2500~5000次左右;而真空断路器中的弹簧操动设备则可以达到万次以上的使用次数,在补单的努力下电磁操动组织现已可以到达5万次左右的使用次数,这样大大的促进了各种电力需求的满足。
4.3 新材料的应用
对于大多数运用在野外的电器设备而言,必须具有较强的环境适应能力,这是对此类商品最基本的要求。为了不断提高电器设备在野外环境中的适应能力,很多的有机绝缘材料被运用到了电器设备的制造中。较为典型的材料有聚氨酯、环氧树脂、陶瓷以及硅橡胶等等。在不断地发展中,厂商不断加大对高压开关设备进行金属防腐技能的研究力度。
结束语
综上所述,随着科技水平的不断提高,电网也正逐步向智能化迈进,这就要求与之相配套的各类设备也都应具有一定的智能化和自动化,尤其是高压开关设备。只有电网中全部设备均达到智能化标准,才能真正确保电网运行的安全性和可靠性。
参考文献
[1] 黄雪婷.关于高压开关设备的温升及制造技术的研究分析[J].北京电力高等专科学校学报,2011(12)
[2] 韩书谟,钟建英,尹军华等.智能高压开关设备技术发展[J].智能电网,2013,(01):6-11.
[3] 钟建英.智能高压开关设备技术研究进展[J].高压电器,2013,(07):110-115.