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智能电网时期高压隔离开关发展浅析

2012-02-24 08:54
科技潮人
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  按国家电网的规划,“坚强智能电网”建设周期横跨12年,初步预计国家电网和南方电网公司未来投资不少于2000亿元。2011-2015年则是智能电网计划的“全面建设阶段”,国家将加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备将实现重大突破和广泛应用。2016-2020年是引领提升阶段,将全面建成统一的坚强智能电网。

  智能电网的目标,是为了提高电网可靠、安全、高效、经济、节能和环保等方面的性能。建设智能电网,先要实现设备的智能化,一种方案采用“高压设备+智能组件”,如智能变压器在原变压器上新增了绕组温度分布在线监测、绝缘局部放电在线监测、绝缘油气相色谱在线监测等方面的功能。另一种方案采用内嵌智能组件,如电子式互感器和光学互感器。

  由于新的智能化变电站开始全面建设,以及部分变电站进行智能化改造,在电子、光学等技术发展日趋成熟的条件下,其对高压隔离开关的智能化也提出了相关的要求,包括温度和操动力矩的在线监测、隔离开关与电子式互感器组合等。

  高压隔离开关虽然结构较为简单,但其触头、触指裸露在恶劣的户外环境下运行,触头、触指接触处易氧化,导致接触电阻增大而发热。

  如果不对这些发热的接触部位的温度进行监测,将导致设备烧损甚至火灾的发生。而智能变电站则能解决这一问题,它是无人值班电站,对高压隔离开关触头、触指温度的检测能由设备来完成。目前,对高压隔离开关触头、触指测温的方式有无源无线温度传感器、红外线温度传感器和光纤温度传感器等方式。其中光纤温度传感器将针式光纤温度传感器用夹具固定上开关触头或触指上,传感器通过耐高压的光纤将数据传输到中央处理系统,处理后的数据通过系统外设接口传送到变电站后台监控的计算机上,通过开发的专用软件进行控制管理,其测温可靠性较高、稳定性较好,但设备成本较高。目前,部份地区电力部门已经在高压开关柜等设备上采用了该监测温度方式。随着智能电网的推进,温度在线监测将逐步向包括高压隔离开关在内的其它高压电器推广。

  同时,还可对电动机构操作力矩进行在线监测,即通过在操动机构的输出轴上安装一台扭矩传感器来测量输出扭矩,将信号传送到控制箱内部进行处理,通过测量隔离开关与操作机构的连杆扭矩可以发现异常情况下传动系统故障。根据不同型号的隔离开关,设定从分闸位置到合闸位置以及从合闸位置到分闸位置的扭矩正常范围。判断实时测量的扭矩曲线,当它高于或低于正常扭矩范围则认为传动系统异常,同时发出报警信号。

  另外,隔离开关与光电电压互感器、电流互感器相结合的敞开式组合电器,可减少设备的投资费用和土地面积。

  随着智能电网的全面建设和提升,相关技术将不断发展进步,高压开关将向智能化、小型化、组合式和高可靠性等方面快速发展。我们将抓住这良好时期,根据市场需求变化,研发和制造出适应市场需求的产品,提升产品质量,为实现全面建成统一的坚强智能电网贡献力量。

  来源:湖南长高高压开关集团股份公司

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