开关柜智能化状态检测实现方法研究

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随着电力网规模快速发展及供电可靠性要求的进一步提高,定期检修的制度很难再适应新形势发展的需要。因此,迫切需要电力设备的检修管理由定期检修向状态检修的方向转变。与此同时,微电子、计算机、通信等技术的发展为电气设备的状态检修提供了有力的技术支持。一、二次设备作为变电站的重要资产,及时、全面掌握设备的运行状态、健康状况及其所处环境等要素对于变电站乃至整个电网的安全稳定运行至关重要,开关柜作为变电站内重要组成部分,对其状态检修的实现有助于提高设备运行可靠性、降低运维费用。对开关柜的状态检测具体有如下几点:  (1)解决开关柜内母线连接点、柜内温度的监测问题  当前的110kV及以下数字化变电站还是常规变电站的开关柜,通常没有实现针对母线连接点、柜内温度的实时在线监测,无法获知其运行时的温度特性。实现对母线连接点、柜内温度的监视,为设备检修提供了数据依据,可有效避免由于关键接点温度过高引起的事故。  (2)实现变电站开关和其它开关量动作行程时间的状态监测与趋势分析  当前,开关柜往往对开关、手车和地刀等开关量动作行程时间缺少实时在线监测。对这些关键开关量动作行程的实时监测,可以在一定程度上判断开关柜是否运行在最佳状态。若动作行程时间发生较大偏移,则表明开关柜可能出现问题,需要进行检修,从而将可能带来的损失降到最低。  (3)实现开关柜内局部放电的在线监测  高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿,内绝缘对地闪络击穿,相间绝缘闪络击穿,雷电过电压闪络击穿,瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸,提升杆闪络,CT闪络、击穿、爆炸,瓷瓶断裂等。在各类绝缘缺陷发展到最终击穿,酿成事故之前,往往先经过局部放电阶段,局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态,因此通过开关柜局部放电的监测可及时预知当前开关柜绝缘情况。  (4)将开关柜状态监测功能集成到综合自动化系统中  将开关柜状态监测功能集成到综合自动化系统中,有助于监控人员的远程监视,为实时监测设备运行状态和把握设备寿命预期提供了保障。实现过程中,将解决开关柜状态监测基于IEC61850建模问题,为以后的高级应用提供了数据准备。  (5)研制集保护、测控、智能监测于一体的数字化变电站智能开关柜。  智能设备是智能电网发展的基石,智能化开关柜是今后开关柜发展的方向。将开关柜状态监测集成于开关柜实体内,不需要扩展更多的物理通道从而解决开关柜状态的实时监测。
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