第二讲：智能电器的一次设备
第2章 智能电器的一次设备
维持储能
弹簧操动机构
维持储能的机构由掣子15,杠杆16和凸轮12 组成。 弹簧储能结束时，连接在棘轮8转轴上的凸 轮12刚转动到图中位置，凸轮12上的销子支 撑在杠杆16上，而杠杆又被掣子15上的小滚 轮h挡住，无法向逆时针方向转动，因此可 以维持凸轮12在图中位置，将弹簧的位能储 存起来。
低液（气）压与高液（气）压连锁。
弹簧操动机构中的位置连锁。
典型操动机构简介
电磁操动机构（CD） 弹簧操动机构（CT） 液压操动机构（CY）
电磁操动机构（CD）
靠电磁力合闸的操动机构称为电磁操动 机构。 外形
工作原理（视频）
电磁操动机构（CD）
优点是结构简单，工作可靠，制造成本 较低 缺点是合闸线圈消耗的功率太大
内容
传统断路器操动机构的工作特 点和控制要求
教材中，把除永磁操动机构外的其他操动机 构称为传统的操动机构。 断路器有不同工作原理的操动机构
电压等级
断路器对操动机构的要求
准备合闸前的分闸位置
合闸过程中
断路器对操动机构的要求
合闸结束后，滚轮11落在鞍架7上。
合闸动作结束（铁心未落下）
合闸位置
断路器对操动机构的要求
以后，合闸命令虽已解除，合闸线圈不再通 电，铁心顶杆即使落下，但由于鞍架7将滚 轮11托住，因而能使断路器继续保持在合 闸位置。
操作平稳无噪声，相对于气体机构和弹簧机 构这也是很大的优点。
液压操动机构
电气一次设备培训
电气一次设备培训1. 引言电气一次设备是电力系统中非常重要的组成部分，负责电力的输送和分配。
为了确保电力系统的正常运行和安全性，对电气一次设备进行培训是至关重要的。
本文将介绍电气一次设备的概念、分类和功能，并提供培训相关的知识和技能。
2. 电气一次设备概述电气一次设备是指在电力供应系统中负责接收来自发电厂的电力，并将其分配给不同的负载。
它由变压器、开关设备、保护装置、电缆和母线等组成。
电气一次设备转换和分配电力的过程中，起到了安全和可靠运行电力系统的重要作用。
3. 电气一次设备分类根据功能和用途的不同，电气一次设备可以分为以下几类：3.1 变压器变压器是将电力从发电厂调整到不同电压等级的设备。
它将高电压电力转换为低电压电力，以适应不同负载的需求。
3.2 开关设备开关设备用于控制和保护电力系统的各个部分。
它包括断路器、负荷开关和隔离开关等，能够切换电力的路径、断开电力和在故障时保护电力系统的设备。
3.3 保护装置保护装置用于检测电力系统中的故障和异常状态，并采取相应的措施保护电力设备和人员的安全。
它主要包括差动保护、过电流保护和接地保护等。
3.4 电缆和母线电缆和母线是电气一次设备中的电力传输介质。
电缆用于在不同设备之间传送电力，而母线则用于在同一设备内部传输电力。
4. 电气一次设备培训内容电气一次设备培训需要提供以下内容：4.1 设备的基本知识包括电气一次设备的定义、分类、组成部分、工作原理和常见故障等基本知识。
4.2 设备的安装和调试介绍电气一次设备的安装要求和步骤，以及调试时需要注意的事项。
4.3 设备的操作和维护说明电气一次设备的操作方法，以及日常维护的注意事项和常见故障的处理方法。
4.4 设备的保护和安全介绍电气一次设备的保护装置的功能和作用，以及在安全操作和应对突发情况时应采取的预防措施。
5. 结论电气一次设备培训对于电力系统的安全运行至关重要。
通过本文的介绍，我们了解了电气一次设备的概念、分类和功能，并提供了培训相关的知识和技能。
电气一次设备智能化2
电气一次设备智能化分析二、智能化一次设备（二）智能化开关及开关柜1、智能化断路器及开关柜（1）智能化断路器断路器作为电力系统中最重要的控制元件，它的自动化和智能化是电器设备智能化的基础。
断路器的智能化不是通常所想的，使用计算机就达到了智能化。
它必须尽可能地应用电弧自身的能量，实现运行状态的自诊断，操动机构的可控操动，并且配置最新传感器技术，微电子技术和信息传输技术，智能化的概念才比较完整。
一般来说，智能化电器设备除满足常规电器设备的原有功能外，其功能主要表现为： 应具有灵敏准确地获取周围大量信息的感知功能；应具有对获取信息的处理能力；应具有对处理结果的思维判断能力，对处理结果的再生信息的实施及有效操作的实施功能。
图表 1 断路器智能化工作框图图1概要说明了一种兼有计算机系统和传感装置的智能化断路器工作原理。
总的来看，可以归纳智能化断路器的操作过程为: 智能控制单元不断从电力系统中采集某些特定信息，据此来判别断路器当前的工作状态，同时处于操作的准备状态。
当变电站的主控室因系统故障由继电保护装置发出分闸信号或正常操作向断路器发出操作命令后，控制单元根据一定的算法求得与断路器工作状态对应的操动机构预定的最佳状态，并驱动执行机构操动机构调整至该状态，从而实现最优操作。
显然，智能控制单元是断路器智能操作实现的核心部件。
近年来已有很多智能化断路器面市。
高压领域典型的有东芝公司的C-GIS和ABB公司的EXK型智能化GIS，它们的特点都是采用先进的传感器技术和微计算机处理技术，使整个组合电器的在线监测与二次系统在一个计算机控制平台上。
在中压领域较典型的有九十年代初的富士公司的智能式真空断路器及ABB公司近年来推出的VM1型真空断路器。
日本富士公司在原来的真空断路器上添加了过电流继电器、检测用电流互感器以及各种传感器，使断路器具备了自诊断功能及传输功能，构成了集监视、通信、控制和保护为一体的智能单元，从而强化了断路器的功能，提高了可靠性。
新一代代智能站关键智能一次设备概述
新一代智能站关键智能一次设备概述引言随着科技的不断发展和智能化的日益普及，智能一次设备作为智慧城市建设的重要组成部分，正逐渐成为人们生活和工作的必需品。
新一代智能站关键智能一次设备的出现，正为智慧城市的发展带来了新的机遇和挑战。
本文将对新一代智能站关键智能一次设备进行概述，介绍其特点、应用场景和未来发展方向。
1. 智能一次设备的定义和特点智能一次设备是指通过科学技术手段，结合物联网、云计算、大数据等技术，使一次设备实现智能化管理和运行的设备。
其特点主要体现在以下几个方面：1.1 自动化运行智能一次设备具备自动化控制和运行的能力，无需人工干预即可完成操作。
例如，在智能电能计量装置中，可以通过预设规则，自动实现电能计量、数据采集和远程监控等功能，大大提高了设备的运行效率和精确度。
1.2 数据交互与共享智能一次设备通过物联网技术，能够与其他设备进行数据交互和共享。
例如，在智能交通信号灯中，可以通过与智能车辆的通信，实现信号灯的智能调控，提高交通效率和安全性。
1.3 远程监控和管理智能一次设备可以通过云计算技术，实现远程监控和管理。
通过远程监控中心，可以及时获取设备的运行状态、故障信息，以及进行远程控制和维护操作，提高设备的可靠性和稳定性。
2. 智能一次设备的应用场景智能一次设备在各个领域具有广泛的应用场景，以下是几个典型的应用示例：2.1 智慧能源领域智能一次设备在智慧能源领域的应用越来越广泛，例如智能电能计量装置可以通过数据交互和共享，实现智能能源管理和优化调度。
智能电表可以通过远程监控和管理，实现电量实时监测和远程抄表。
智能充电桩可以通过云计算技术，实现电池的远程监控和管理。
2.2 智慧交通领域智能一次设备在智慧交通领域的应用也非常广泛。
智能交通信号灯可以通过与车辆的通信，实现智能化的交通调度和优化。
智能停车场系统可以实现停车位的智能管理和分配，提高停车场的利用率和车辆通行效率。
智能路灯系统可以根据路况和车流量，智能调节亮度，实现节能和环保。
智能电网与一次设备
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1.一次设备智能化概念
智能组件的概念是灵活的 可以只完成一个功能，比如测控，这时其就是一个测控装 置；可以完成保护与测控功能，这时就是一个四合一装置 可以外置，符合现有设备的状况 可以内嵌于高压设备，这时就是一个智能一次设备的概念
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1.一次设备智能化概念
哪些高压设备需要智能化 设备在电网中的重要性、故障影响及其发生几率、故障是否可监测、 监测的 成本和可靠性、有无更加经济的替代方案（如带电检测）等，都是决定设备是否需 要智能化和如何智能化的依据。 变压器、 电抗器、 断路器、 GIS、 电力电缆、 高压套管等， 这些设备， 或故障率相对较高， 或故障影响较大， 具有自检测的需求。 另一方面， 对于这 些设备， 可用的自检测技术已有一定的研究基础和应用经验， 具备进行智能化应 用的基本条件。
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2.智能变电站
数字化变电站
变电站业务需求的变化和技术的进步，计算机网络技术、通信技术，光电技术 的发展，变电站一、二次设备技术的融合，以及变电站运行方式的变革，由此产生 了—“数字化变电站”
电子式互感器应用
数字化 变电站
智能断路器技术发展和应用 高速工业通信网络技术发展
IEC61850标准的颁布和实施
• 智能变电站
•
相互关系
– 数字化是基础 – 智能化是手段 – 可靠、高效是目的
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2.智能变电站
智能变电站建设宗旨
• 充分体现数字化设计理念
– 一次设备智能化和二次设备网络化。 – 使变电站的整体设计、建设、运行成本降低 。
• 一次设备智能化主要体现在电子式互感器和智能断路器的应用
– 有效地减少变电站占地面积和电磁式CT饱和问题。 – 应用合并器解决数据采集设备重复投资问题。 – 利用网络替代二次电缆，有效解决二次电缆交直流串扰问题，并简化了施工。
电气一次设备概念
电气一次设备概念嘿，朋友！你知道电气一次设备是啥不？这玩意儿可重要啦，就像咱们身体里的骨架，撑起了整个电力系统的大框架。
咱先说变压器，这可是个大块头，就像个大力士，把电压升高或者降低，让电能够乖乖地按照咱们的需求流动。
你想想，如果没有它，那电就像没头的苍蝇，到处乱撞，咱们家里的电器还不得乱了套？还有断路器，那家伙，就像是电力世界的保安。
一旦电路出现问题，比如电流过大啦，短路啦，它“咔哒”一下就把电路断开，保护着所有的设备不被烧坏。
这是不是很神奇？就好比你家突然发大水了，有个超级厉害的阀门能一下子把水给截断，不让灾难扩大。
再说说隔离开关，它呀，就像是个交通指挥员。
当需要检修设备的时候，它把电路隔离开，确保工作人员的安全，就像交警在路口指挥交通，让车辆有序通行，不出乱子。
还有母线，这就像是电力输送的高速公路。
电流在上面顺畅地流动，把电送到各个需要的地方。
要是母线出了问题，那电流就得像被困在胡同里的车，急得团团转。
至于避雷器，它就像个守护天使，专门对付雷电这个“捣蛋鬼”。
雷电要是想捣乱，避雷器就会挺身而出，把雷电的危害降到最低，保护着电气设备的安全。
你说，这电气一次设备是不是特别牛？它们各自发挥着自己的本领，共同为我们的生活带来光明和便利。
要是没有它们，咱们的生活还不得回到“黑暗时代”？咱们能舒舒服服地吹着空调，看着电视，玩着手机，都得感谢这些默默工作的电气一次设备啊！所以说，电气一次设备可不是什么冷冰冰的机器，它们是为我们生活服务的好伙伴。
咱们得好好了解它们，尊重它们的工作，这样咱们才能一直享受着美好的电力生活呀！。
第2章---智能电器的一次设备ppt课件
2、电流继电器：
反映电流变化的控制电器 。 电流继电器的线圈匝数少、导线粗、阻抗小，使用时线圈被控电路串联。 根据用途可分为过电流继电器和欠电流继电器。
工作过程： 欠电流继电器
过电流继电器
释放电流:(10%--20%)IN
吸合电流:(110%--400%)IN
3、电压继电器：
反映电压变化的控制电器 。 电压继电器的线圈匝数多、导线细、阻抗大，使用时线圈被控电路并联。 根据用途可分为过电压继电器和欠电压继电器。
为加强灭弧效果往往同时采取几种灭弧措施
电动力灭弧
电弧 运动
触头断开时，两个断口处产生 根据左手定则电弧受F作用向外
电弧被拉长
{
}迅速熄灭
受冷却作用
1 v2
v1 2
1—静 触 点 ； 2—动 触 点
机械性拉弧
纵缝中的电弧
1
电弧电流 灭弧磁场
窄缝灭弧装置
栅片
电弧
栅片灭弧示意图
四、 常用低压电器——接触器
如接触器、各种继电器等
二、低压电器的组成
低压电器的组成：感受部分和执行部分
自动空气开关或热继电器之类还有中间传递部分，将感受 和执行两部分联系起来，使其协同一致，按一定规律动作。
三、 电磁式低压电器的结构和工作原理
（一）电磁机构
将电磁能⇒机械能⇒使触点闭合或断开 机构组成： 吸引线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动
（a）最终拉开 （b）刚接触位
位置
置
（c）最终闭 合位置
（三）、电弧的产生和灭弧装置
1.电弧的产生
触点接通后存在接触电阻，有温升，分断电路时
热电子发射
造成电路延时断开
} 气体游离产生电弧 → 烧损触点
16、智能一次设备
智能一次设备工程应用1.概述仪用互感器将电力一次系统的大电流、高电压按规定比例转换为小电流、低电压信号，提供给电力系统的保护、测控、计量等二次设备。
其提供标准的二次电流、电压输出，便于二次保护、测控、计量设备的交流输入标准化，并且将一次高压系统和二次低压系统进行安全隔离，确保设备和人身安全。
传统电磁式互感器绝缘结构复杂、体积庞大、重量大、造价高，由于采用铁心线圈，存在动态范围小、CT易磁饱和、PT易产生铁磁谐振等缺点。
电子式互感器代表了仪用互感器的发展方向，和传统电磁式互感器相比，其绝缘结构简单、体积小、重量轻、造价低；不含铁芯，无磁饱和、铁磁谐振等问题；不存在CT二次开路和PT二次短路的安全问题；动态范围大、频率响应宽。
电子式互感器涵盖了电磁式互感器的所有应用场合，对交流高压、超高压以及对精度、暂态特性要求高的场合尤其适合。
深圳南瑞OPCT16系列电子式互感器，是常规电磁式电流、电压互感器的替代产品，应用于110KV及以上电压等级的AIS或GIS智能变电站，与深圳南瑞PRS-7390系列合并单元配合，为数字化计量、测控、及继电保护装置提供电流、电压信息，产品各项技术指标符合GB/T20840.7-2007（IEC60044-7）：《互感器第七部分：电子式电压互感器》，GB/T20840.8-2007（IEC60044-8）：《互感器第八部分：电子式电流互感器》，及IEC60044-6：《互感器第六部分：保护用电流互感器暂态特性要求》。
系列产品如下表所示：GIS配套电子式电流电压互感器可用于66kV（110kV、220kV、330kV或500kV）六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中，测量一次电流、电压，输出信号供数字化计量、测控及继电保护装置使用。
可用于户内及户外环境下。
产品特点如下：1)高低压之间采用SF6气体绝缘，绝缘结构简单，体积小，重量轻。
2)传变精度高，动态范围大，暂态特性好，真实反映一次系统的稳态和暂态电流、电压信号，同时满足计量、测量、保护、暂态录波等要求。
智能化电器大纲
智能化电器大纲《智能化电器》教学大纲课程代码：013168P1英文名称：Intelligent Electrical Apparatus学时：32学分：2先修课程：电路、电磁场、电子技术基础、电器学适用专业：电机电器智能化开课院系：电气学院电机系教材：《电器智能化原理及应用（第2版）》，王汝文，宋政湘，张国钢编著，电子工业出版社 2009参考书：《智能电器》，邹积岩主编，机械工业出版社 2006一、课程的性质、地位和任务智能化电器是本科院校电机电器智能化专业电器方向的专业限选课，其任务是学习智能电器元件、智能开关设备和电器智能化网络设计、开发的相关知识，为从事本专业的工作进一步打下坚实的基础。
二、课程内容和基本要求1、绪论（2学时）电器智能化概述、电器智能化技术的应用、电器智能化技术的发展。
了解智能电器及电器智能化的基本概念。
2、智能电器的一次设备（6学时）智能电器一次设备的功能及分类；断路器及其智能控制；接触器及其智能控制。
掌握智能电器常用的一次设备及其控制特点，了解其智能控制的可行性。
3、现场参量及其检测（4学时）智能电器现场参量类型及数字化测量方法、电量信号检测方法、非电量信号检测方法；被测量输入通道设计原理、测量通道的误差分析。
了解智能电器元件与开关设备现场的各类运行参量及其测量电路的设计和常用电路元件，了解测量通道的误差产生原因。
4、被测模拟量的信号分析与处理（2学时）被测模拟量的信号分类、被测模拟量的采样及采样速率的确定、数字滤波、非线性传感器测量结果的数字化处理、被测电参量的测量和保护算法。
了解现场模拟参量数字处理方法，了解被测电参量的误差分析方法。
5、智能电器监控器的设计（4学时）智能电器监控器的功能和硬件模块的划分、中央处理与控制模块的一般结构和设计方法、其他功能模块的结构组成；监控器的时序设计、监控器的软件设计、RTOS概念及其在监控器软件中的实现。
掌握智能电器元件及开关设备监控器的结构组成及软、硬件的设计方法。
智能一次设备的选择应用
智能一次设备的选择应用1. 引言随着智能技术的不断发展，智能一次设备在家庭和工作场所的应用越来越广泛。
智能一次设备具备智能化的特点，能够通过联网与其他设备进行互动，并通过人工智能技术提供更加便捷、智能化的使用体验。
本文将探讨选择智能一次设备时的一些关键因素，并对可行的应用场景进行分析。
2. 智能一次设备的选择因素在选择智能一次设备时，有几个关键因素需要考虑：2.1 功能需求首先，根据具体的需求确定所需的功能。
智能一次设备通常具备多种功能，例如语音助手、智能家居控制、音乐播放等。
不同的设备在功能方面可能会有所差异，因此根据用户的需求来选择具备所需功能的设备是很重要的。
2.2 互联互通性另外，设备的互联互通性也是需要考虑的因素。
智能一次设备通常需要与其他设备进行联网以实现更加智能化的功能。
因此，选择具备与其他设备兼容性较好的设备能够提供更好的用户体验。
2.3 设备安全性智能一次设备通常需要连接到互联网上，因此设备的安全性也是一个重要因素。
选择具备较高安全性的设备能够保护用户的个人信息和数据安全。
3. 可行的智能一次设备应用场景3.1 智能家居控制智能一次设备可以作为智能家居控制中枢，通过与各种智能家居设备的联网，实现对家里各种设备的远程控制。
用户可以使用智能一次设备控制灯光、温度、电视等设备，提高家居的智能化水平。
3.2 语音助手智能一次设备通常搭载了语音助手功能，例如Amazon的Alexa、Google的Google Assistant等。
用户可以通过语音指令来控制设备、获取信息等，提供更加便捷的使用体验。
3.3 娱乐播放智能一次设备通常具备音乐播放功能，用户可以通过语音指令或手机应用程序控制音乐播放。
同时，一些智能一次设备还支持电视和电影的播放，为用户带来更加丰富的娱乐体验。
3.4 人工智能助手有些智能一次设备还搭载了人工智能助手，例如智能音箱可以提供天气预报、新闻资讯、日历提醒等个人助手功能。
电气一次设备培训课件
电气一次设备培训课件一、引言电气一次设备是电力系统中至关重要的组成部分，其主要功能是实现电力的输送、变换和分配。
为了保证电力系统的正常运行和安全可靠，对电气一次设备的学习和培训显得尤为重要。
本课件将介绍电气一次设备的基本概念、工作原理、常见故障及处理方法，帮助学员全面掌握电气一次设备的知识。
二、电气一次设备的定义和分类2.1 定义电气一次设备是指用于电能传输、配电和控制的设备，包括变压器、开关设备、断路器等。
2.2 分类电气一次设备根据其用途和工作特点可分为以下几类：1.变压器：用于电能的变压变量，实现电力系统的不同电压等级之间的转换。
2.开关设备：用于电能的接通和断开，实现电路的分合操作。
3.断路器：用于电能的过载和短路保护，防止火灾和设备损坏。
4.避雷器：用于保护电力系统和设备免受雷击损害。
5.隔离开关：用于将电气设备与电力系统隔离，进行维护和检修。
三、电气一次设备的工作原理3.1 变压器的工作原理变压器是一种利用电磁感应原理将高电压变换为低电压（或低电压变换为高电压）的电器设备。
其基本工作原理是根据法拉第电磁感应定律，通过绕组之间的互感作用来实现电能的转换。
变压器主要由铁芯和绕组组成，其中铁芯起到强化磁路和减小损耗的作用，绕组则负责主、副边的电能传输。
3.2 开关设备的工作原理开关设备是一种用来控制电路的接通和断开的设备。
其工作原理是通过机械、电磁等方式控制开关触头的运动，实现电能的导通或隔离。
常见的开关设备有刀闸、负载开关、真空开关等。
3.3 断路器的工作原理断路器是一种用来对电路进行过载和短路保护的设备。
其工作原理是通过电磁力或热膨胀等方式，在电路发生过载或短路时迅速切断电路，起到保护电器设备和防止火灾的作用。
常见的断路器有空气断路器、油浸断路器、真空断路器等。
3.4 避雷器的工作原理避雷器是一种用来保护电力系统和设备免受雷击损害的设备。
其工作原理是通过将雷电过电压引入地，保护系统的安全性和稳定性。
电气一次设备智能化
电气一次设备智能化分析（一）电气一次设备智能化简介常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。
如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。
电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
智能化一次设备应具备以下功能：一是自主调控与适应。
如环保节能，采用智能操作理论开发的智能接触器，可以自动适应电网状态，大幅度减小闭合噪音，降低能耗达93%%，符合国家倡导的节能减排政策。
二是智能感知与诊断。
如开发的系列具有状态监测能力的智能化电器，可以极大提高电力设备的可靠性，保证电网安全稳定地运行。
三是强大的信息交互能力。
本项目开发的智能化电器系列产品都具备信息交互能力，可以方便地组成控制网络，这就为构建电力自动化系统、用电管理自动化系统打下很好的基础。
（二）电气一次设备智能化关键技术1、传感技术以往电力系统中作为测量和保护用的互感器普遍使用电磁式的，随着现代电力系统电压的升高和容量的增长，某些复杂的继电保护装置不仅能反映短路电流的大小，还能反映相位和波形，甚至反映电流的突变率，因而使用传统的电磁式互感器已不能满足目前高压开关设备多功能的需要，这就对现代传感器技术提出了更严格的要求。
随着现代光纤技术的发展，基于法拉第旋光效应的光电互感器和光电传感器(OCT)相继出现，日本Nisi-Nagoya电站目前使用的OCT结构。
初级线圈环绕在套于高压母线的环型磁芯上，螺线管与初级线圈产生的磁场方向平行，法拉第传感器沿着螺线管轴线方向安装于螺线管内，一个法拉第螺线管可同时连接多个带有磁芯的线圈，该螺线管具有磁场屏蔽功能。
智能电网及一次设备智能化概论
智能电网及一次设备智能化概论引言随着现代科技的发展和社会对于能源安全和可持续发展的需求不断增加，智能电网的概念也逐渐被提出。
智能电网是指通过引入信息和通信技术，实现对电力系统的全面监测、控制和管理，从而提高电力系统的运行效率、可靠性和灵活性。
在智能电网中，一次设备的智能化是实现智能电网的关键环节之一。
一次设备智能化的意义一次设备是指电力系统中的变电站、配电站以及线路和开关设备等，是电力系统中的基础设施。
一次设备的智能化可以实现以下目标：1.故障检测和预测：通过传感器和监测设备，实时监测电力设备的运行状态，及时发现潜在的故障隐患，并提前预测故障可能发生的位置和时间。
2.自动化控制：通过引入智能控制算法和自动化设备，实现对一次设备的远程控制和调整，提高电力系统的运行效率和响应速度。
3.能源管理：通过监测电力设备的能耗情况，实现对电力系统的能源管理和优化，最大限度地提高能源利用效率。
4.安全保障：通过智能化的一次设备，实现对电力系统的安全监测和保障，及时应对各种安全事件，提高电力系统的安全性和稳定性。
一次设备智能化的关键技术实现一次设备的智能化需要借助多种关键技术的支持，主要包括以下几个方面：1.传感器技术：传感器是实现一次设备智能化的核心技术之一。
通过在一次设备上布置各种传感器，可以实时监测设备的运行状态，例如温度、电流、电压等物理量。
2.通信技术：通信技术是实现一次设备智能化的重要手段。
通过在一次设备之间建立可靠的通信网络，实现设备之间的数据传输和信息交换。
3.数据分析和处理：通过对传感器采集到的数据进行分析和处理，可以实现对设备运行状态的监测和分析，并及时发现潜在的问题和隐患。
4.智能控制算法：智能控制算法是实现一次设备智能化的核心技术之一。
通过引入机器学习和人工智能技术，可以实现对一次设备的智能控制和优化。
智能电网与一次设备智能化的挑战和机遇实现智能电网和一次设备智能化面临着一些挑战，但同时也带来了许多机遇：1.安全隐患：智能电网和一次设备智能化的引入可能会增加系统的安全隐患，例如黑客攻击和数据泄露等问题。
新一代代智能站关键智能一次设备概述
新一代智能站关键智能一次设备概述1. 引言新一代智能站是一个利用先进的技术和人工智能算法来实现站点自动化管理和优化的系统。
其中关键的一次设备是指在智能站中负责接收和处理输入信号，并产生相应的输出信号的设备。
本文将对新一代智能站的关键智能一次设备进行概述，介绍其工作原理、功能特点及应用场景。
2. 工作原理关键智能一次设备主要由传感器、数据处理单元和执行器组成。
传感器用于感知环境中的各种参数，例如温度、湿度、压力等。
数据处理单元负责采集和处理传感器数据，并根据预先设定的算法进行分析和决策。
执行器则根据数据处理单元的指令，改变设备状态或输出相应的信号。
关键智能一次设备能够实时地接收和处理大量的输入信号，通过数据处理和智能算法的运算，可以快速准确地响应并做出相应的决策。
同时，设备还具备自我学习的能力，在长期运行过程中，会逐渐优化算法和决策模型，以提升系统的智能化水平。
3. 功能特点3.1 实时监测和数据采集关键智能一次设备能够实时监测环境中的各种参数，在设备中采集并记录大量的数据。
这些数据可以用于后续的分析和决策，帮助用户全面了解站点的运行状态和环境条件。
3.2 智能分析和决策通过数据处理单元和智能算法的运算，关键智能一次设备可以对采集到的数据进行深入分析，并做出相应的决策。
例如，在温度过高的情况下，设备可以自动启动制冷系统来降低温度，保证站点的正常运行。
3.3 远程控制和管理关键智能一次设备支持远程控制和管理。
用户可以通过互联网或手机应用程序对设备进行操作和监控，随时随地了解站点的实时状态和运行情况。
这种远程控制和管理的方式大大简化了操作流程，提高了系统的可用性和便捷性。
3.4 自主学习和优化关键智能一次设备可以根据长期的运行经验和数据反馈进行自主学习和优化。
通过与其他设备和系统的智能互联，设备之间可以共享知识和经验，并借此不断改进自身的算法和决策模型，以提高系统的性能和智能化水平。
4. 应用场景关键智能一次设备广泛应用于各种智能站点中，例如智能家居、智能工厂、智能城市等。
智能配电柜一次设备
智能配电柜一次设备
目前.配电柜一次设备基本采用户内开关设备，商压上采用中置式开关柜，低压采用框架断路器或者塑壳断路器组成的固定分割式和抽屉式回路。
这些开关设备按照断路器配电容蛋和依据配电柜的用途进行有机组合.组成各种各样的不同功能的配电柜。
1)配电柜一次设备是以断路器为主，熔断器、接触器和其它设备为辅助。
2)配电柜的一次设备智能化包括:断路器控制器的智能化，熔断器和接触器状态参数采集设备智能化。
断路器智能控制器侧A参数包括:
电压、电流、频率、功率因数、有功、无功、电度、保护延时时间、过载保护时间、断路器状态、断路器位里等。
智能控制器通过内置于断路器内的互感器采集电流.通过芯片内部程序计算出其他的参数与设置保护时间，通过断路器的辅助触点采集断路器状态与位置.智能控制器通过以太网接口，采用光纤传输方式直接和工业以太网交换机采用GOOSE通信。
熔断器和接触器状态采集设备能采集参数包括:熔断器的状态和经过熔断器的电流，接触器的状态和电流。
熔断器
状态与电流、接触器状态和电流通过光纤送到过程层交换机，通过GOOSE与上层lED通信。
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智能电器与智能电网研究生课程厦门理工学院电气工程与自动化学院主讲：陈丽安2018年3月14日第二讲智能电器的一次设备一、一次设备功能及分类二、断路器及其智能控制三、接触器及其智能控制四、其它一次开关元件五、成套开关设备电器智能化实现方式一次设备监控器不同一次设备操动机构的工作原理不同，同一类一次设备使用场合不同，对监控器的功能要求会有很大的差异。
因此，了解一次设备的分类、操动机一次设备对监控器设计的影响构的工作原理、应用场合对操作控制的要求，是完成智能监控器设计开发的基础。
一、智能电器一次设备的功能及分类智能电器的一次设备包括开关元件及成套开关设备。
一次设备的基本功能用在电力系统发、输、配、供、用各环节的一次电路中，通过对电路的接通和分断操作，完成电能的传输、分配与供给，并对电力系统及各类用电负载的运行进行控制与保护。
1. 电器元件的分类方法按使用的电压等级：高压和低压。
按其在电路中的功能：断路器、接触一次设备的分类器、负荷开关、隔离开关和接地开关等。
按操动机构原理：弹簧、液压、电磁、永磁、手动、电动。
按绝缘介质：SF 6、真空、空气。
2. 成套电器设备及其分类成套电器基本概念电器成套技术把变电站或成套组合电器（以下统称成套电器）作为一个整体，既考虑了电网在系统上对开关设备的要求，又兼顾了开关及其他电器元件之间的相互配合。
成套电器的使用特点成套电器可作为电力系统的一个子系统，其适应性更强、结构上更科学、使用更可靠。
使用成套电器设备可大大缩短系统安装、调试时间，减少元器件在安装调试过程中可能出现的失误，具有更高的技术含量。
成套开关设备的内部配置包括一次开关元件、互感器、避雷器、内部连接件、绝缘支持件及相应的二次元件和线路。
大多数成套开关设备的一次开关元件采用断路器，有些用于变电站的开关柜，内部除断路器外还配有接地开关。
配电网馈电线路中的成套开关设备中常用负荷开关+熔断器替代断路器。
一次设备实现智能控制的基本要求监控器根据现场运行参量的分析结果发出指令，调节操动机构的控制电能，实现开关元件操作的智能控制，或接通/切断机构的控制电源，自动完成开关的关合与分断。
因此，智能电器开关元件的操动机构必须由电能控制其操作。
二、断路器及其智能控制断路器的应用特点1）可以分断短路电流。
2）可以实现两种以上（短路、失压、过载等）的保护功能。
3）不允许进行频繁的合、分操作。
北京科锐ZW32-12型柱上户外真空断路器Example: ABB Innovation breakerLTA-The first live tank breaker platform with CO2 A greener alternativeWith the LTA 72D1, ABB has developed the world's first high voltage circuit breaker platform that uses carbon dioxide (CO2) as the insulating and arc extinguishing medium.It is designed to minimize environmental impact and yet maintain the compact design and excellent breaking capacity as applied in ABB's widely used SF6LTB product range.This ground-breaking, high performance circuit breaker is perfect in areas where reducing environmental impact is of high importance.LTA-The first live tank breaker platform with CO2Benefits of the LTA⏹Scalable technology⏹Fulfills IEC 62271-100 circuit breaker and IEC 62271-108 disconnecting circuit breaker standards⏹Can be used as a conventional circuit breaker as well as a disconnecting circuit breaker⏹High reliability with an optimized low energy self-blast and mechanical spring drive⏹Simple an adjustment-free installation⏹No special training or tools needed⏹Offers the highest dielectric withstand capability of any (non-SF6 ) live tank breaker in its class, while at the same time providing long electrical contact endurance⏹Enhancing eco-efficiency over the life-cycle⏹Designed for minimum material usage for its required ratings断路器的智能化目标实现操作智能控制，提高断路器自身的机械、电气寿命，全面改善元件性能。
当前断路器智能化包括的内容1）根据被监控对象的运行状态动态控制断路器分/合闸操作过程，使机构出力特性与被监控对象工作状态达到最佳匹配。
2）控制断路器的分/合闸相位，减小触头因电弧造成的烧蚀。
ABB捐赠设备－真空断路器VD4传统断路器操动机构工作特点和控制要求1）断路器操动机构分类断路器工作电压操动机构工作原理高、中压断路器液压、弹簧、永磁低压框架断路器手动、弹簧、永磁低压塑壳断路器手动、电磁分断2）传统断路器操动机构的特点本教材中，把除永磁操动机构外的其他操动机构称为传统操（1）都带有机械扣锁，完成合闸操动机构。
作后机构被锁定，使断路器保持在闭合位置。
分断时采用脱扣器解扣，其操作用手动或电磁装置控制。
（2）可以配置不同功能的电磁操作脱扣器，实现多种功能保护。
2）传统断路器操动机构的特点（续）（3）都带有短路脱扣器，其线圈由保护用电流互感器二次线圈供电，在工作电路发生短路时动作，完成分断操作。
短路脱扣器的动作电流可以根据断路器分断容量及实际工作电路的条件整定。
（4）为实现合、分闸操作的自动远动控制，大多数断路器的操动机构都带有电磁合闸与分闸装置（其线圈俗称合、分闸线圈）。
3）采用电磁机构合/分操作的断路器操作控制电路的设计要点（1）合、分闸操作线圈不能同时接通电源，其控制电路间必须有相应的电气联锁。
（2）合、分闸操作线圈都应短时供电，断路器关合、分断操作一旦完成，相应的操作线圈应立即停止供电。
4）传统断路器实现操作智能控制的条件（1）根据被监控对象的工作状态，自动调整合、分闸操作过程中操动机构的运动速度（改变合分闸出力特性），实现与被监控对象工作状态的最佳匹配。
（2）操作智能控制的方法及其监控器的设计与断路器操动机构的工作原理有关。
永磁操动机构基本工作原理及其控制永磁保持的电磁操动机构（简称永磁操动机构），是针对真空断路器的负载特性开发的一种新型操动机构，具有更好的智能控制性能。
与弹簧操动机构比较，永磁操动机构出力特性与真空断路器的负载特性有更好的配合。
断路器的选相分/合闸操作问题的提出理论研究和实践表明，由于被控制对象中电磁能量的变化，断路器的正常操作过程也总是伴随着电压或电流的浪涌，造成操作过电压或过电流，严重地影响电力系统各环节包括断路器自身的安全运行。
实现相位可控操作的难点1）机构动作时间的分散性和可变性。
2）三极共用操动机构时，各相主接点关合、分断时刻相位的控制。
4、智能断路器监控器的功能和要求在中、低压电力系统应用中，断路器通常是成套电器设备中的一个元件，智能监控器完成的功能和监控目标都是由成套设备完成的功能及其被监控和保护的对象的运行和保护要求决定的。
智能断路器监控器的功能和要求（续）作为智能断路器元件的要求而言，监控器最主要的功能应该是实现操作的智能控制和定相分、合闸，这一目标仍然处于研究阶段。
常见智能断路器元件（1）馈电线路自动化中的重合器其监控器的监控目标就是一台断路器的操作功能及其与系统的配合。
ABB捐赠设备真空自动重合器VR-3S 2（2）低压智能断路器针对低压断路器的使用功能开发的智能监控器与断路器本体集成一体的元件。
这类智能断路器的监控器应具有一次断路器在应用中要求的对被监控对象运行状态的监测、保护及控制的全部功能，在低压开关设备中使用时，可以替代开关设备智能监控器。
三、接触器及其智能控制特点（1）操动机构简单，没有复杂的机械扣锁与脱扣解锁装置。
（2）控制接触器接点的合、分操作，并实现其状态的保持，只需控制操作线圈电压的接通与分断。
（3）可以频繁地接通和分断，但不能分断短路电流，内部也不配置其他保护。
异步电动机点动控制电路按钮和接触器双重联锁正反转控制线路接触器应用用接触器作为一次电路控制元件时，需要外部配置具有保护功能的电器元件来完成被控设备所需的保护，接触器本身实现设备工作的频繁操作与控制。
下图为一次电路典型结构1）接触器实现智能控制的目标（1）动态控制接通过程中操作线圈接触器智能控制的目标及基本方法智能化总体目标是通过对操作的的电压，实现接通过程电磁力动态调节，控制铁心撞击能量，减小接点接通时的弹跳，提高其机械寿命。
智能控制提高其整体性能。
接触器实现智能控制的目标（续）（2）接点接通后，降低操作线圈供电电压，减小线圈损耗，节省电能，减小铁心的交流噪声。
（3）减小主接点在接通、分断操作过程中的电弧能量，提高接点电气寿命。
2）智能控制目标的实现方法操作线圈的电压动态调节和降低吸合状态的保持电压采用IGBT或MOSFET等全控电力电子开关器件替代传统的继电器接点，以高频调制的方式对操作线圈供电。
混合式智能交流接触器结构特点本体是在三相交流接触器的主接点上分别并联一个晶闸管构成。
四、其他一次开关元件智能电器中可能涉及的其他一次开关元件有负荷开关、隔离开关和接地开关。
它们通常作为中、高压成套开关设备中的一个部件完成不同的功能。
1、负荷开关操动机构结构和特点①有类似断路器的机械锁扣和解锁脱扣功能。
②没有短路脱扣器，也不能在元件中配置其他功能的脱扣器，自身不具有保护功能。