配电网智能化中智能中压开关柜关键技术设计研究

配电网智能化中智能中压开关柜关键技术设计研究
发布时间：2022-09-04T01:56:44.708Z 来源：《工程建设标准化》2022年第5月第9期作者：习静
[导读] 智能化和低碳目标发展是新阶段新征程的重要发展方向，为了进一步满足我国的用电需求及低碳化智能化政策需要习静
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摘要：智能化和低碳目标发展是新阶段新征程的重要发展方向，为了进一步满足我国的用电需求及低碳化智能化政策需要，我国的发电低碳之路及智能化电网建设速度不断加快，过去我国依靠煤炭天然气等发电，随着双碳目标的确立，这些高碳产业未来的需求量将慢慢缩减，新能源发电技术及电网智能化运行的安全性与稳定性技术路线，才是实现低碳目标、促进企业和社会进步的未来趋势。

在现有电网系统中，智能电网的研究一直是热门，行业龙头十分关注电气核心即开关装置的智能化开发与研究，开关装置的智能化作为一种有效结合计算机数字处理技术与常规开关装置的核心电气一次设备，需要结合更加先进的技术进行优化，不断的适应能源变革市场进行技术创新，这样才能有效的适应数字能源管理发展需求。

随着研究力度的不断加大，电网智能化取得了一定的发展，在开关方面也逐渐向着数字化、自动化、信息化的方向转变。

关键词：智能配电网；开关柜；关键技术
电网现代化技术的不断成熟，让人们对于用电的可靠性与安全性提出了更多的要求，电力的传输也成为了世界各国所关注的问题。

以现代技术为主建造的智能电网能够有效实现电能的精确供给，提高电能的应用效率，在当前的形势中，加强这一方面的研究是非常重要的。

智能配电网是实现电网中各部件无缝对接与实时互动的能源管理系统，能够对于电网整体的运行进行优化管理。

作为一种新型的配电网，整体的功能与现代科技发展趋势有着紧密的联系，能够在一定程度上优化电网供电的整体流程，所以在电网现代化技术不断成熟的过程中，应当推动电网建设向着现代化的方向全面发展，这样才能实现城市的用电安全，让更多地区的用电功能得到保证。

由此可见，本文基于配电网智能化背景，从信息化角度对于智能中压开关柜关键技术的设计进行研究是非常有必要的。

一、智能开关设备的发展
在智能配电网运行过程中，需要让电网实现可靠、经济、环境友好的运行，同时也能让传统电网与配电网的区别更加明显。

智能开关设备是传统设备中引入更加先进的信息技术的一类新型开关电器，现代科技的发展推动了开关电器的革新，传统的设备需要利用创新的理念进行优化，这样才能保障电器的整体性能。

目前常见的开关柜主要指的是以开关为主的电器。

为了保证整体的工作形态，需要让运行实现高速发展的一类开关设备，因此在当前的设备管理过程中，需要强化智能开关设备应用，提高整体的运行效果，这样才能让智能开关设备应用的更加全面更加广泛。

智能开关设备指的是由高压设备传感器等多类组件而组成的一个智能整体，利用智能开关设备能够实现智能电网的智能调节，并且将更多的决策实现高速共享，节约更多的资源，完成整体的使用目标，同时也能够让设备智能化的核心部件进行信息交互。

智能化是智能开关设备的最主要特点，也是调度信息交互了解开关运行状态的关键要素。

智能化操作机构技术能够将更多的信息数据得到高效处理，上传至信息数据中心，并且利用专用的开关设备研制，要求对于智能开关设备的整体生产进行有效检验，需要满足设备的基础功能，寻求使用过程中的功能突破。

这种设备能够让通信技术进一步模块化，让更多的信息得到有效处理，通过信息模块完成整体的智能化调节[1]。

开关设备智能化建立在开关设备在线检测与诊断技术上，所以在进行智能开关设备研究的过程中，需要以实际的功能为前提，要将实际的工程进行考量，排除开关设备运行过程中的各项表征，通过精确的计算完成智能开关设备的功能检测。

需要各类的传感器对于局部放电方法进行监测，了解智能电网运行过程中状态的最基础方法，在当前的设备运行中也有着非常关键的作用。

光纤温度在线检测也属于一种新型技术，这项技术能够对于设备机械特性进行全面检验，避免多数采用单一测量方式，影响数据的真实性，有效提高检测的实际效果，同时也可以进行不同程度的开发测试，了解基础的性能。

目前我国的配装液压机构和弹簧操动机构已经达到了相应的控制准确度，在此过程中一些固体绝缘的开关柜已经研制成功并且得到了广泛的应用，这种设备能够有效克服气体对于环境产生的影响，逐渐成为了小型环保化产品的主流[2]。

随着电力市场与电网建设发展速度的提升，开关设备的功能逐渐被更多人所关注。

当前智能开关设备的应用具有着更强的执行能力与信息采集能力，所以在整体的发展趋势上，智能开关设备有着十分广阔的发展前景，而且能够实现全过程高压化、组合化等特性发展，所以在当前的配电技术设备过程中，可以充分利用自动化水平完成智能开关设备的整体检验，遵循发展趋势，做好新功能的应用与推广。

二、智能中压开关柜关键技术设计
（一）总体设计
在智能配电网中，智能中压开关柜的设计环节，需要将开发目标与功能进行全面策划，要保证智能开关柜具备更多的功能，这样才能有效提高智能中压开关柜的实际使用效果，因此在进行设计的环节需要将设计的目标进行规划，要保证智能开关柜具备常规的功能。

同时智能开关柜也要符合智能化的基本特点，要实现更加全面的智能自控功能与自检功能，这样在发生问题时能够第一时间利用警报传递信息，保证智能开关柜的使用安全。

应当将在线监测功能规划完善，这样才能保证在智能开关柜使用过程中实现实时动态检测，将更多的信息数据进行储存，利用传感器将监测信号传输到设备当中，实现信息的有效交互，让信息的交互体现具体的运行数据。

除此之外，在设计智能开关柜时，也需要对于开关柜状态的信号进行反复测验，要保证状态模拟信号能够主动进行传输，收集开关量，能够通过收集到的数据了解开关柜的具体状态，而且开关柜需要具备更强的故障警报警示功能，这样在发生问题时能够第一时间示警，将更多采集到的数据信息传输到后台管理设备当中，这样才能根据有效的数据建立完善的数据管理机制，通过机制对于智能中压开关柜进行管理，同时能够对于各个开关柜的实际参数进行参考，如果发现数据有异常，能够及时借助现场总线对开关柜的各个项目进行全面检验[3]。

智能开关柜的现场检测单元也可以按照功能进行划分，通常智能开关现场检验工作会将现场作为输入单元的入口路径，并且将重点功能部件进行中央处置，在监测模块中需要对收集的信号进行全面分析，了解开关柜的运行状态，并且将信息数据传输到上级管理部门，根据管理部门对于数据的分析下达的指示来完成相应的操作，这样才能够让更多的信息得到合理利用，准确接受中央控制模块发出的指令，对于智能开关柜进行控制，通过显示出的数据实现网络化的应用，高效的完成现场监测，统一在线监测功能，确定保护装置的设计方案，这
样才能够实现有效的在线监测功能，完成智能控制设备的基础调节，实现智能配电网中智能中压开关柜的总体设计[4]。

（二）智能中压开关柜关键技术设计
在数据检测过程中需要利用电子式互感装置完成设置，可以有效突出开关柜的实际特点，完成整体的智能化建设，同时电子开关可以利用电子式互感装置完成实际情况的选择，比如10KV智能开关柜要选择小信号模拟量输出的一体化电子互感装置，而且为了降低成本也可以检查设备性能，避免后期出现维护流程影响整体设计成本。

温度检测设计主要包括色片测温、无线测温、红外测温等这些技术。

在现在的智能中压开关柜关键设计环节，需要进行有效重视，这样才能够符合现代检测技术的实际特点，通过对比观察可以了解到，高压无线测温比较适合智能开关柜进行系统设计，利用这种方法能够实现这样智能开关柜的有效检测，保障智能开关柜的运行安全。

真空度检测设计能够对于智能开关柜的真空度进行检测，利用这种检测技术能够实现开关柜的离线检测与在线检测，通过这种方法让更多的数据具备实时传输的特性，及时了解开关运行状态，保证开关柜的运行安全。

（三）智能开关状态监测的关键技术设计
智能开关状态检测的技术设计对于智能配电网中智能中压开关柜的应用是非常关键的。

通常智能开关状态监测在电网中起到两方面的作用，第一种起到的是在电网运行过程中的控制作用，第二种起到的是在电气设备线路发生故障时的保护作用，如果电气设备或线路发生故障，很可能出现各类问题，那么智能开关能够及时检测这些问题断掉故障部分，保障设备正常运行。

也能植入防水防火传感对环境进行实施监测实现预警功能，有效的避免电气设备受到影响。

如今电力系统事故已经不再仅仅以电力系统危害衡量它的损失，而需要对于整体环境进行实时监测，是减少电力企业发生故障损失的最佳途径。

结语：
综上所述，科技推动了智能电网建设的发展，由于我国的科学水平正在不断的更新，开关设备正向着自动化、信息化的方向发展。

虽然我国已经加强了对于智能配电网中各项设备的研究工作，但是整体还缺少统一的体系，这导致智能开关柜前景依然得不到保证，还需要加强资源的投入与开发，这样才能将智能中压开关柜的功能更加完善，明确整体的开发目标，提高整体的设计效果，对智能开关柜的开发中所涉及到的问题进行处理，并且提出更加合理的解决方案，这样即使在未来的使用过程中如果出现问题也能够及时进行维修，实现设备的主要功能。

智能开关柜在输配电系统中已经逐渐推广，而且已经取得了比较可喜的发展，但是还有很多问题需要在使用过程中进行相互磨合，不断改进，让国家电力系统长期稳定的运行，建立后期的维护成本，提高运行的整体效果，保障更多人的生活安全。

参考文献：
[1] 宋旭东,陈小军,顾博川,等. 基于一二次系统融合的高压开关柜智能运行研究[J]. 电气应用,2020,39(12):50-54.
[2] 谢志迅,陈立刚,周正超. 基于电力物联网的高压开关柜局放在线监测装置的应用[J]. 电力系统装备,2020(22):31-33.
[3] 周文,高维鑫,刘海波. 基于专家系统的MNS型低压抽屉式开关柜智能监控系统的设计研究[J]. 电力学报,2021,36(4):378-384.
[4] 乔涛涛. 高低压成套开关柜电气设计现状分析及智能化发展方向探讨[J]. 百科论坛电子杂志,2021(23):3166.。