智能断路器工作原理及技术特点

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智能断路器工作原理

智能断路器工作原理

智能断路器工作原理
智能断路器是一种能够自动检测电路状况并在出现故障时中断电流的电器设备。

智能断路器的工作原理基于电路的保护和控制功能。

智能断路器通常由断路器本体、电流互感器、智能控制器和电力继电器等组成。

首先,电流互感器用于监测电路中通过的电流强度,将电流信号传递给智能控制器。

智能控制器根据电流互感器提供的信号,检测电路是否存在过载、短路或其他故障。

当检测到电路故障时,智能控制器会发出信号,使电力继电器动作。

电力继电器是一种电磁装置,它具有能够切断电路的能力。

一旦电力继电器动作,电路中的电流将被完全切断,从而保护电路和电器设备不受损坏。

智能断路器的优点在于它能够实时监测电路状态并自动切断电流,避免了人为疏忽导致的电路故障。

智能断路器还可以与其他智能设备连接,实现远程监测和控制。

这使得智能断路器在提高电路安全性、节约能源和提升电力系统可靠性等方面具有很大的应用潜力。

总之,智能断路器通过监测电路状态和自动切断电流来保护电路和设备的安全。

它利用电流互感器、智能控制器和电力继电器等组件,实现对电路的保护和控制功能。

智能断路器的应用能够提高电力系统的安全性和可靠性,为人们的生活和工作带来更大的便利性。

智能断路器工作原理及技术特点

智能断路器工作原理及技术特点

智能断路器工作原理及技术特点摘要:智能断路器具有数字化的接口,可以将位置信息、状态信息、分合闸命令通过网络方式传输。

本文介绍了智能断路器根本原理、工作模式和工作过程。

和传统的断路器相比拟,智能断路器有着其自身的优点。

随着各项技术的开展和各种产品的研发,智能断路器将逐步进入实用化阶段。

随着我国电网建立的快速开展,数字化变电站成为建立和研究的热点。

数字化变电站的核心在于一次设备的智能化与二次设备的网络化。

对于断路器这种极其重要的电力一次设备而言,其智能化的实现有十分重要的意义。

断路器智能化在于运行状态实时监测,通断准确,智能控制和信息传递网络化等。

随着电力电子技术和自动控制理论的广泛应用,计算机与网络通信技术的飞速开展,以及对传感器技术和人工智能的深入研究和综合应用,智能断路器的功能得到了极大的扩展和完善。

一、什么是智能断路器断路器按其使用X围分为高压断路器和低压断路器,上下压界限划分比拟模糊,一般将3kV以上的称为高压电器。

低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进展失压、欠压、过载、和短路保护的电器。

它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,己获得了广泛的应用。

高压断路器(或称高压开关)是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故X围.因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的平安运行。

随着国民经济的开展,技术的不断进步,无论是工业生产还是日常生活都对电力系统的供电质量提出了越来越高的要求:能够实现不连续供电,即使断电也必须要求断电时间尽可能的短,停电X围尽可能的小。

智能型万能式断路器框架开关RMW1、DW45-2000/3P-抽屉式800A简介

智能型万能式断路器框架开关RMW1、DW45-2000/3P-抽屉式800A简介

一、RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式800A智能型万能式断路器框架开关称说明概述RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式800A智能型万能式断路器框架开关称可在工作电流范围内进行频繁的操作或多次开断短路电流;机械寿命可高达30,000次,满容量短路电流开断次数可达50次。

智能型万能式断路器框架开关适于重合闸操作并有极高的操作可靠性与使用寿命。

智能型万能式断路器框架开关(普通型)采用了立式的绝缘筒防御各种气候的影响;且在维护和保养方面,通常仅需对操作机构做间或性的清扫或润滑。

智能型万能式断路器框架开关(极柱型)采用了固体绝缘结构—集成固封极柱,实现了免维护。

智能型万能式断路器框架开关在开关柜内的安装形式既可以是固定式,也可以是可抽出式的,还可安装于框架上使用二、智能型万能式断路器框架开关含义动静触头允许磨损累计厚度mm 3四、智能型万能式断路器框架开关选型用户可根据被保护对象选用不同型号的智能型万能式断路器框架开关,对使用场所的不同可选用防污型和高原型。

为满足市场的需求我厂可根据用户的要求设计各种非标产品。

《智能型万能式断路器框架开关RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式800A》五、智能型万能式断路器框架开关使用条件:1.适用于户内、外;2.环境温度-40℃~+40℃;3.海拔高度不超过3000m(瓷套式不超过1000m);4.电源频率不小于48Hz、不超过62 Hz;5.长期施加在智能型万能式断路器框架开关端子间的工频电压不超过智能型万能式断路器框架开关的持续运行电压;6.地震烈度8度及以下地区;7.大风速不超过35m/s。

8.智能型万能式断路器框架开关保护发电厂、变电站的交流电气设备免受大气过电压和操作电压的损坏。

智能型万能式断路器框架开关是变电站被保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。

智能型万能式断路器框架开关测量电流是否超过电动机的额定电流值,调整整定电流值。

电动机运行时过载,热继电器的辅助头,常闭点断开,常开点闭合的特性进行保护。

电气工程中的智能断路器设计

电气工程中的智能断路器设计

电气工程中的智能断路器设计随着科技的不断发展,智能化已经成为了现代社会的一种趋势。

在电气工程领域,智能化的应用也在不断推进。

其中,智能断路器的设计和研发成为了一个备受关注的课题。

智能断路器的出现,不仅可以提高电路的安全性和稳定性,还能够实现远程监控和控制,为电气系统的运行管理提供了新的解决方案。

一、背景介绍电气系统在现代社会中扮演着重要的角色,负责供电和能源传输任务。

然而,由于各种原因,例如过载、短路等问题,电路可能会出现故障。

传统的断路器在这种情况下会启动,切断电流,保护电气设备的安全运行。

然而,如果仅仅是切断电流,这种保护措施并不够智能化。

二、智能断路器的定义和特点智能断路器是在传统断路器的基础上进行升级,结合了计算机技术、传感器技术和通信技术等。

它不仅能够实现对电流和电压等电气参数的实时监测,还可以对故障信息进行收集和分析,实现远程监控和控制。

智能断路器具有以下特点:1.实时监测:智能断路器内置了各种传感器,能够实时监测电流、电压、功率等电气参数,以及温度、湿度等环境参数,从而提供准确的数据。

2.故障诊断:智能断路器通过对监测数据进行分析,可以判断出电路是否出现过载、短路等故障,并给出相应的警报和报警信息。

3.远程控制:智能断路器可以通过与上位机或云端系统的连接,实现远程控制。

工程师可以通过远程操作来切断或恢复电流,调整电路参数,从而有效地管理电气系统。

4.数据分析和预测:智能断路器能够将监测到的数据上传至云端,通过对大数据的分析和挖掘,可以提供更加精确的故障诊断和预测,为电气系统的运行管理提供决策支持。

三、智能断路器的设计原则在设计智能断路器时,需要考虑以下原则:1.安全性:智能断路器必须具备较高的安全性,能够迅速识别故障并切断电流,保护电气设备和人身安全。

2.可靠性:智能断路器需要具备较高的可靠性,能够在各种环境条件下正常工作,同时保持稳定的性能。

3.稳定性:智能断路器需要具备良好的稳定性,能够长时间持续工作,不受外部干扰。

智能断路器方案

智能断路器方案

智能断路器方案1. 引言智能断路器是一种结合了电气保护和智能化技术的电器设备。

它能够根据电流的变化和电路状况自动切断电源,以防止电路过载、短路和电火灾等现象发生。

本文将介绍一种智能断路器的方案,包括其工作原理、优势和应用场景。

2. 工作原理智能断路器采用了先进的电流传感器和微处理器技术,能够实时监测电路中的电流变化。

它的工作原理主要包括以下几个步骤:•电流监测:智能断路器通过内置的电流传感器持续地监测电路中的电流变化。

传感器能够准确地检测电路中的电流大小,并将数据传输给微处理器进行处理。

•电流判断:微处理器根据接收到的电流数据进行判断,如果电流超过了设定的阈值,则认为电路存在问题。

这个阈值可以根据实际需求进行调整。

•断路操作:一旦微处理器判断出电路存在问题,它会立即通过控制电路切断电源。

这样可以有效地防止电路过载、短路等故障,保护电器设备和人身安全。

•报警通知:智能断路器还可以配备报警装置,当电路断开时,它会发出声音或光信号,提醒用户检查电路并及时排除故障。

3. 优势智能断路器相比传统断路器具有许多优势,以下是一些主要的优势:•安全可靠:智能断路器能够根据电流的变化及时切断电源,有效地防止电路过载和短路等故障。

它还可以监测电路中的其他异常情况,比如电器设备故障和地线失效等,提供全面的电气保护。

•智能化管理:智能断路器配备了微处理器和电路控制系统,可以实现自动化监测和管理。

用户可以通过手机APP或电脑软件实时监控电路状况,并进行远程控制和管理。

•节能环保:智能断路器可以根据实际用电情况进行动态调整,避免电路过载造成的能源浪费。

它还可以监测电器设备的能耗,提供用电数据和报表分析,帮助用户合理用电。

•易于安装和维护:智能断路器与传统断路器的外观和尺寸相似,可以直接替换传统断路器使用。

它还提供了自检功能,能够自动检测设备的运行状态和故障情况,减少了维护和保养的工作量。

4. 应用场景智能断路器适用于各种电力配电系统和电器设备的保护,广泛应用于以下场景:•住宅和商业建筑:智能断路器可以用于住宅和商业建筑的电路保护,保障居民和员工的用电安全。

智能断路器使用说明

智能断路器使用说明

智能断路器使用说明智能断路器是一种集开关、保护和监控功能于一体的电气装置。

它能够自动感知电路中的电流大小,并根据预设的电流阈值,自动断开或连接电路。

智能断路器采用DC12V电源供电,并具有以下特点和使用说明。

一、特点:1.超低功耗:智能断路器采用先进的芯片技术和节能设计,功耗非常低。

即使连续工作长时间,也不会对电源造成明显影响。

2.自动保护:当电路中的电流超过预设阈值时,智能断路器会自动切断电路,避免过载和短路等危险情况的发生。

3.杜绝火灾隐患:智能断路器内部具有过流保护功能,一旦检测到过大的电流,会迅速切断电路,避免火灾发生。

4.远程监控:智能断路器可以连接到智能家居系统或手机APP,方便用户实时监测和控制电路的运行状态。

5.高可靠性:智能断路器采用优质材料和先进工艺,具有良好的耐用性和可靠性,可长时间稳定运行。

二、使用说明:1.安装:将智能断路器安装在电路中,按照正负极正确连接。

注意电源需要连接DC12V电源。

2.设置电流阈值:根据电路的负载情况,通过旋钮或APP设置智能断路器的电流阈值。

一般根据设备额定电流来设置,确保在电流超过预设值时自动切断电路。

3.实时监控:如果需要实时监控和控制电路的运行状态,可以通过连接到智能家居系统或手机APP来实现。

在APP上可以方便地查看电流大小、开关电路、设置阈值等。

三、注意事项:1.在安装和维修过程中,请务必断开电源,确保安全。

2.请勿超过智能断路器的额定负载,以免造成设备损坏或火灾。

3.定期检查智能断路器的运行状态,确保其正常工作。

4.在使用过程中,注意防潮、防尘,避免影响智能断路器的正常运行。

5.如果长时间不使用智能断路器,建议将其断开电源,以节省能源和延长寿命。

智能断路器是现代电路保护的重要装置,它的智能化和自动化功能,可以提高电路的安全性和稳定性。

使用者在安装和使用时,需要按照说明书进行正确操作,并定期进行检查和维护,以确保电路的正常运行。

智能断路器工作原理

智能断路器工作原理

智能断路器工作原理
智能断路器是一种具有智能保护功能的电气设备,通常被用于电力系统中,用于监测和保护电路。

其主要工作原理如下:
1. 电流监测:智能断路器内部带有电流传感器,能够实时监测通过电路的电流大小。

2. 电流判别:智能断路器可以将监测到的电流与预设的额定电流进行比较,根据比较结果判别电路是否正常。

3. 动作保护:当智能断路器监测到电路中的电流超过额定电流时,会立即触发断路器的动作机构,打开断路器使电路断开,切断电力供应,起到保护电器设备的作用。

4. 系统监控:智能断路器还可以连接到一个监控系统,可以远程监控电流情况,并通过报警装置预警异常情况。

5. 自恢复:一旦电流过载情况消失,智能断路器会自动复位,闭合断路器,恢复电力供应,保证电路正常运行。

6. 故障诊断:智能断路器具备故障诊断功能,可识别电路中的故障类型,如过载、短路等,方便维修人员对电路进行检修。

综上所述,智能断路器主要通过电流监测、电流判别、动作保护、系统监控、自恢复和故障诊断等功能来保护电路和电器设备的安全运行。

这些功能使得智能断路器在电力系统中具有重要的作用。

智能断路器工作原理

智能断路器工作原理

智能断路器工作原理智能断路器是一种电气开关设备,用于保护电路及其上的电器设备,从而保护人员和设备。

其工作原理是通过监测电路中的电流和电压,确保电路中电流和电压处于安全范围内。

智能断路器具有智能识别、智能保护、智能通讯等特点,进一步提高了电力系统的安全性和可靠性。

智能断路器的工作原理可以简单地分为三个部分:监测电流和电压、控制开关、通信与管理。

下面我们来详细了解每个部分的工作原理。

监测电流和电压智能断路器通过专用的测量电路来检测电流和电压。

当电路中的电流或电压超过预定的安全值时,智能断路器将自动断开电路,以保护电器设备和人员的安全。

该测量电路通常包括一个特殊的互感器,它可以将电路中的电流和电压转换为电信号,然后传输到智能断路器的控制模块。

控制开关智能断路器通过控制开关来实现在电路中开关的变化。

它通常有两种工作方式,即电磁式和电子式。

电磁式断路器使用电磁铁来控制开关,当电路中的电流超出预定值时,电磁铁会使断路器开启,并阻止电流通过电路。

电子式断路器则使用电子元件来控制开关,当电路中的电流超过预定值时,智能断路器会自动开启并阻止电流通过电路。

通信与管理智能断路器集成了通信和控制功能。

其内置的通讯接口可以连接到远程控制系统,以实现远程监控和管理。

智能断路器的控制模块还可以通过内部程序自动识别和处理故障信息,以实时监测和调整电力系统的工作状态。

此外,智能断路器还支持自适应的保护模式,可以根据实际电路负载情况进行自动调整,以获得更好的保护效果。

总结智能断路器具有优越的安全保护性能。

它可以实现远程控制、电力系统智能管理、快速诊断和自适应保护等功能,更好地保护电力系统及其上的电器设备。

随着技术的不断进步,智能断路器的形式和功能将不断改进和完善,以满足未来电力系统对安全、可靠和高效的需求。

中压智能相控断路器在220kV变电站中的应用

中压智能相控断路器在220kV变电站中的应用

中压智能相控断路器在220kV变电站中的应用近年来,大容量无功补偿设备在变电站中的应用越来越常见,随之而来的投切引起的问题也受到了大家的关注。

文章对比分析了常规断路器和相控断路器的技术差异,论述了相控断路器技术特点、优势和效益。

研究结果表明,智能相控断路器可以有效的抑制投切时产生的涌流和过电压等暂态冲击。

关键字:无功补偿、断路器、相控、暂态0 引言随着我国经济的飞速发展,电网规模日益增大,对无功补偿装置的要求也越来越高。

装设大容量无功补偿设备可以有效减少线损,改善电网电能质量以及稳定系统电压。

但随之而来的无功设备投切过程中产生的问题也越来越突出:无功设备投切频繁、使用寿命短,容易造成母线停电、电容器故障、投切失败、开关重燃及爆炸等事故。

文献[1]分析了造成电容器投切不成功的主要原因是无功设备投切过程中产生的操作过电压、投切涌流过大以及容量配置不合理。

文献[2]通过对多起大容量并联电容器组的运行事故进行分析,发现投切电容器组的断路器性能差是造成事故的原因之一。

文献[3]通过对智能相控断路器和常规断路器的投切电流和电压进行对比,验证了智能相控断路器的良好投切效果。

为进一步研究中压智能相控断路器对抑制无功设备投切过程中产生的涌流与操作过电压的积极影响。

文章简析了中压智能相控断路器的基本原理、与常规断路器进行了性能对比并对此进行了实例验证。

1 中压智能相控断路器基本原理1.1 中压智能相控断路器工作原理中压智能相控断路器的核心技术是相控技术,通过对电流或电压信号进行监测,实现在最佳位置开断或闭合开关触头的功能。

中压智能相控开关工作原理如图1 所示。

主要由智能控制单元、三相分相操作的直驱型永磁智能相控开关等组成。

通过智能控制单元对相控开关进行精准控制实现对分合闸相位角的控制,从而有效抑制分合闸过程中产生的涌流和过电压。

1.2 电容器投切策略1.2.1 电容器合闸策略结合电容器的电气特性,为了抑制电容器合闸时产生涌流和过电压,电容器的最佳合闸时机为电压过零点。

智能型万能式断路器框架开关RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式1000A说明

智能型万能式断路器框架开关RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式1000A说明

一、RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式1000A智能型万能式断路器框架开关称说明概

RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式1000A智能型万能式断路器框架开关称可在工作电流范围内进行频繁的操作或多次开断短路电流;机械寿命可高达30,000次,满容量短路电流开断次数可达50次。

智能型万能式断路器框架开关适于重合闸操作并有极高的操作可靠性与使用寿命。

智能型万能式断路器框架开关(普通型)采用了立式的绝缘筒防御各种气候的影响;且在维护和保养方面,通常仅需对操作机构做间或性的清扫或润滑。

智能型万能式断路器框架开关(极柱型)采用了固体绝缘结构—集成固封极柱,实现了免维护。

智能型万能式断路器框架开关在开关柜内的安装形式既可以是固定式,也可以是可抽出式的,还可安装于框架上使用
合闸时间s ≤0.1
各相主回路电阻uΩ≤50
动静触头允许磨损累计厚度mm 3
四、智能型万能式断路器框架开关选型
用户可根据被保护对象选用不同型号的智能型万能式断路器框架开关,对使用场所的不同可选用防污型和高原型。

为满足市场的需求我厂可根据用户的要求设计各种非标产品。

《智能型万能式断路器框架开关RMW1、DW45-2000/3P 抽屉式1000A》
五、智能型万能式断路器框架开关使用条件:
1.适用于户内、外;
2.环境温度-40℃~+40℃;
3.海拔高度不超过3000m(瓷套式不超过1000m);
4.电源频率不小于48Hz、不超过62 Hz;
5.长期施加在智能型万能式断路器框架开关端子间的工频电压不超过智能型万能式断路器框架开关的持续运行电压;。

智能断路器工作原理专业技术特点

智能断路器工作原理专业技术特点

智能断路器工作原理及技术特点摘要:智能断路器具有数字化地接口,可以将位置信息、状态信息、分合闸命令通过网络方式传输.本文介绍了智能断路器基本原理、工作模式和工作过程.和传统地断路器相比较,智能断路器有着其自身地优点.随着各项技术地发展和各种产品地研发,智能断路器将逐步进入实用化阶段.随着我国电网建设地快速发展,数字化变电站成为建设和研究地热点.数字化变电站地核心在于一次设备地智能化与二次设备地网络化.对于断路器这种极其重要地电力一次设备而言,其智能化地实现有十分重要地意义.断路器智能化在于运行状态实时监测,通断精确,智能控制和信息传递网络化等.随着电力电子技术和自动控制理论地广泛使用,计算机与网络通信技术地飞速发展,以及对传感器技术和人工智能地深入研究和综合使用,智能断路器地功能得到了极大地扩展和完善. 一、什么是智能断路器断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kV以上地称为高压电器.低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护地电器.它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重地过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等地组合.而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,己获得了广泛地使用.高压断路器(或称高压开关)是变电所主要地电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备地空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围.因此,高压断路器工作地好坏,直接影响到电力系统地安全运行. 随着国民经济地发展,技术地不断进步,无论是工业生产还是日常生活都对电力系统地供电质量提出了越来越高地要求:能够实现不间断供电,即使断电也必须要求断电时间尽可能地短,停电范围尽可能地小.这就要求供电系统具有比较高地自动化程度和智能化水平,当电力系统出现一些故障时系统中地智能保护设备能及时识别故障类型,快速切除系统中地故障部分,防止故障进一步扩大,使整个系统能够正常运行.除了要能正常分合相关系统额定电流外,还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象.当继电保护或控制装置发出外部跳闸指令,当指令到达断路器时,断路器地控制装置确定断路器是否做好执行分合操作地准备,如果好了则控制装置负责完成该指令操作,反之,如果断路器没做好准备,则控制装置闭锁所要求地操作,断路器就不能完成相应地指令操作.为此断路器需要相应地控制监视回路,如气体密度、断路器地分合位置等.此外要求控制回路监视反映断路器运行状态地关键参数,如果这些参数有改变就会闭锁该断路器使之不允许动作,并向运行值班人员发出警告,以便运行人员及时采取行动.以龙口市供电公司地变电站为例,一般地10kV或35kV出线开关柜地二次回路中,断路器地分合位置和弹簧储能是否完成是最主要地监视回路.现在地高压断路器种类很多,可分为:油断路器(多油断路器、少油断路器)、六氟化硫断路器(SF6断路器)、真空断路器、压缩空气断路器等.我们公司目前最多地是真空断路器和SF6断路器,龙口境内地有些变电站使用GIS组合电器.GIS组合电器是将断路器、隔离开关和接地刀闸、常规TA和TV以及母线组合在一个SF6绝缘地密封壳体内,实现变电站地紧凑化,但其制造成本高,多用于土地价格昂贵或空间有限地变电站.国际大电网组织通过调查认为在今后一、二十年内,SF6断路器和GIS将继续是高压断路器设备地主流.在IEC62063标准中对于智能断路器设备地定义为:具有较高性能地断路器和控制设备,配有电子设备、传感器和执行器,不仅具有断路器地基本功能,还具有附加功能,尤其在检测和诊断方面.智能断路器实现电子操动,变机械能为电容储能,变机械传动为变频器经电机直接驱动,机械运动部件减少到一个,机械系统地可靠性提高,智能断路器具有数字化地接口,可以将位置信息、状态信息、分合闸命令通过网络方式传输.控制回路中电子电路地寿命、可靠性将成为智能断路器技术工程化使用地关键.二、智能断路器工作原理与工作模式智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新地断路器二次系统.其主要特点是由电力电了技术、数字化控制装置组成执行单元,代替常规机械结构地辅助开关和辅助继电器.新型传感器与数字化控制装置相配合,独立采集运行数据,可检测设备缺陷和故障,在缺陷变为故障前发出报警信号,以便采取措施避免事故发生.智能断路器实现电子操动,变机械储能为电容储能,变机械传动为变频器经电机直接驱动,机械系统可靠性提高.在目前阶段,智能断路器得到了相应地发展,具有智能操作功能地断路器是在现有断路器地基础上引入智能控制单元,它由数据采集、智能识别和调节装置3个基本模块构成.工作原理见图1,图中实线部分为现有断路器和变电站地有关结构和相互关联.智能识别模块是智能控制单元地核心,由微处理器构成地微机控制系统,能根据操作前所采集到地电网信息和主控制室发出地操作信号,自动地识别操作时断路器所处地电网工作状态,根据对断路器仿真分析地结果决定出合适地分合闸运动特性,并对执行机构发出调节信息,待调节完成后再发出分合闸信号;数据采集模块主要由新型传感器组成,随时把电网地数据以数字信号地形式提供给智能识别模块,以进行处理分析;执行机构由能接收定量控制信息地部件和驱动执行器组成,用来调整操动机构地参数,以便改变每次操作时地运动特性.此外,还可根据需要加装显示模块、通信模块以及各种检测模块,以扩大智能操作断路器地智能化功能.智能断路器基本工作模式是根据监测到地不同故障电流,自动选择操作机构及灭弧室预先设定地工作条件,如正常运行电流较小时以较低速度分闸,系统短路电流较大时以较高速度分闸,以获得电气和机械性能上地最佳分闸效果.这种智能操作要求断路器具有机构动作时间上地可控性,目前断路器常用地气动操作机构,液压操作机构和弹簧操作机构由于中间转换介质等因素,控制时间离散性大,其运动特性很难达到理想地可控状态.采取电磁操作机构地断路器利用电容储能、永磁保持、电磁驱动、电子控制等技术,当机构确定后运动部件只有一个,没有中间转换介质,分合闸特性仅与线圈参数相关,可以通过微电子技术来实现微秒级地控制,通过对于速度特性控制实现断路器地智能化操作.智能操作断路器地工作过程是:当系统故障由继电保护装置发出分闸信号或由操作人员发出操作信号后,首先启动智能识别模块工作,判断当前断路器所处地工作条件,对调节装置发出不同地定量控制信息而自动调整操动机构地参数,以获得与当前系统工作状态相适应地运动特性,然后使断路器动作.三、智能断路器技术地优点和传统地断路器相比较,智能断路器有着其自身地优点:1、采用智能断路器技术后,对于非故障性地操作,断路器都可以在较低地速度下断开,减少断路器断开时地冲击力和机械磨损,从而提高断路器地使用寿命,在工程上达到较好地经济效益和社会效益.2、采用智能断路器技术可以实现有关高压开关设备地检测、保护、控制和通信等智能化功能.3、传统地重合闸采用重合闸继电器,正常运行时,重合闸继电器地电容进行充电,当发生故障断路器断开后,电容进行瞬间放电从而到达重合目地,当重合于故障时,由于电容未再进行充电,因此重合闸只能进行一次.采用智能断路器技术后有可能改变目前地试探性自动重合闸地工作方式,实现自适应自动重合闸,即做到在短路故障开断后,如故障仍存在则拒绝重合闸,只有当故障消失后才进行重合.采用智能技术后就会避免传统重合闸只能重合一次地弊端.4、实现定相合闸,降低合闸操作过电压,取消合闸电阻,进一步提高可靠性;实现选相分闸,控制实际燃弧时间,使断路器起弧时间控制在最有利于燃弧地相位角,不受系统燃弧时差要求限制,从而提高断路器实际开断能力.随着微机技术、微电子技术、计算机网络和数字通信技术地飞速发展,以及人工智能技术在产品研发和研究领域地使用,能断路器将会从简单地采用微机控制取代传统继电器功能地单一封闭装置,发展到具有完整地理论体系和多学科交叉地电器智能化系统,成为电气工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配系统及工业控制网络技术新地发展方向. 四、智能断路器技术进步智能断路器已将计量、控制及通信等功能融于一体,使电力设备地模块化、系统化成为可能.微控制器技术地不断发展又为智能断路器功能地多样化,可靠性地提高,性能优化提供了技术保障.智能断路器地核心是智能控制器,其性能地高低是判断智能断路器是否先进地主要依据.自20世纪70年代开始出现了智能控制器,随着各项技术地广泛使用和发展,如微电子、计算机技术、网络通信技术和新型传感器技术地快速发展和综合使用,使得智能控制器出现了突飞猛进地发展.作为智能断路器技术地补充,断路器智能监视和控制技术得到了相应地发展并在工程上得到广泛地利用.近年来国内外制造商陆续推出了智能断路器地相关技术,国外公司有ABB高压技术公司推出了插接式开关系统PASS(Plug&Switch System),采用了智能化传感器技术和微处理器技术,通过数字通信实现对设备地在线监测、诊断、过程监视和站内计算机监控.全部采用智能化PASS系统地澳大利亚275kv Blackwall变电站和Braemar变电站分别己于1999年和2000年投入运行.另外还有日本三菱电机开发地550kV智能化开关产品MITS(Mitsubishi Information Technology Switehgear)以及西门子公司地HIS(Highly Integrated Switchgear).由南瑞继保、北京四方提供配套二次保护控制设备地MITS系统在广东500kV西江变电站进行运行试验.国内公司地有平顶山天鹰集团地ZFll-252kV GIS,状态监控系统集成了传感器技术、PLC技术、计算机技术、检测技术、网络技术和通信技术等,实现了GIS产品内部电器元件,特别是是对其中断路器及其操作机构部分地状态监测,通过对各种参数地采集和结果地分析处理,完成状态信息和分析结果地显示以及相应地控制操作.该系统已经在云南大关变电站使用.此外南瑞继保PCS-9820A智能控制装置和CZX-12RI型操作继电器也可组成智能断路器操作系统.断路器智能化是一项更新换代地工作,它涉及到很多领域地技术进步和创新发展,如传感技术、微电子技术、计算机技术、信息技术以及断路器本身及操动机构等方面,需要更多地投入和开发.因此,随着各项技术地发展和各种产品地研发,智能断路器将逐步进入实用化阶段。

智能断路器中的塑壳断路器MCCB的原理及应用分析

智能断路器中的塑壳断路器MCCB的原理及应用分析
2.塑壳断路器的分析及发展前景
塑壳断路器在民用建筑设计中应用广泛,塑壳断路器能够在高电流中超过跳脱后自动的切断电流,它将一种塑料作为绝缘体充当装置的外壳,大型的塑壳断路器常常会有跳脱感应器,断路器分类多种多样,有空气断路、惰性气体分类、油断路。塑壳断路器又称为装置性断路器,所有的辅助零件全都密封于塑料壳内,正因如此,工作人员才无法检查与修理塑壳断路器。而塑壳断路器中最常见的断路器有西门子3VL、施耐德NSX,西门子3VL为标准的分段能力断路器,西门子是国内最受推崇的电子与电气公司,施耐德NSX内置双芯感应器,它传承了NS的所有优点,可以显示所有脱扣单元测量的信息,有极强的限流能力,并且它还能保证持续性用电。而ABB集团位列全球500强知名企业,是最具影响力的自动化公司,Tmax-XT塑壳断路器是ABB长期研究的结果,可以实现高分断能力和高限流能力,安装方式多种多样,防震等级高。
2.1智能框架断路器中的接地保护
智能框架断路器又称为万能式断路器,万能式断路器可以根据其极数分为3PT、4PT、(3P+N)T。智能框架断路器在正常电路条件下,能接通、承载并且分断电流;在非正常电路下,也能接通、承载一段时间和分断电流。智能框架断路器在额定电流为200A~6300A中的配电网络中使用,它有多重保护功能,它的主要功能为分配电能以及保护线路及电源设备避免受到过载、欠电压、短路等现象的危害。它提供的电源十分可靠,一般情况不会停电。它也可以使电动机避免产生过载、短路等危害现象。智能框架断路器可水平安装,也可以垂直安装。智能框架断路器安装在海拔高度不超过2000m,温度不超过40℃、不低于—5℃的环境中。智能框架断路器接地保护有矢量和方式和地电流方式两种。矢量和方式有A、B、C三相电流矢量和,A、B、C三相电流和N极电流矢量和,三极断路器的三相电流和N极上外接电流互感器的四个电流矢量和。地电流方式就是在电力变压器中安装电流测量互感器,地电流互感器是一种为矽钢片所制的、精度为0.5级的电力互感器。它的特点是可将电流输出,一般传送小于10m的距离,最大测量电流为1200~1600A。矢量和断路器中的电流互感器为空芯,其接地电流为1200~1600A,因为空芯互感器为空芯,所以它不能传送距离较远的电流。

浅析智能断路器与普通断路器的区别

浅析智能断路器与普通断路器的区别

浅析智能断路器与普通断路器的区别发布时间:2021-11-23T04:06:01.085Z 来源:《中国电力企业管理》2021年8月作者: 1秦建明 2周昕 3刘思豪[导读] 近年来,我国对电能的需求不断增加,电力系统发展有了很大进步。

断路器作为电力系统中最重要的一次设备,它的智能化是变电站乃至整个电网智能化的基础。

那么,什么是智能断路器,它的主要功能是什么,它与普通断路器又有什么区别。

基于问题,本文参考了国内相关文献,就10kV柱上断路器的结构原理、发展方向,智能断路器的概念、功能特点进行了定性阐述。

怒江供电局 1秦建明 2周昕 3刘思豪云南怒江 673100摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,电力系统发展有了很大进步。

断路器作为电力系统中最重要的一次设备,它的智能化是变电站乃至整个电网智能化的基础。

那么,什么是智能断路器,它的主要功能是什么,它与普通断路器又有什么区别。

基于问题,本文参考了国内相关文献,就10kV柱上断路器的结构原理、发展方向,智能断路器的概念、功能特点进行了定性阐述。

关键词:电力系统;断路器;智能1 引言断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器。

断路器按是否智能又分为智能断路器与普通断路器,如下图所示。

2柱上断路器的设计安装1)10kV线路安装柱上断路器时,应由设备运维单位进行现场勘查后确定其安装位置,选择安装的位置要合理,一般安装在主干线及较大的分支线处,且便于操作。

当某一区域发生故障后,通过柱上断路器将该区域负荷切除,确保非故障区域电网的安全、稳定运行;或者当10kV线路上有计划停电检修工作时,通过柱上断路器进行停电,减小停电范围,保证供电可靠性指标。

2)新增专变用户或客户需要加装柱上断路器时,柱上断路器的设计遮断容量应以满足客户设备遮断容量为标准,同时严禁所设计的容量严重过大,导致本级断路器不跳闸发生越级跳闸事件,影响到公用线路的安全、可靠运行。

低压断路器智能化脱扣器的功能及工作原理

低压断路器智能化脱扣器的功能及工作原理

低压断路器智能化脱扣器的功能及工作原理1概述随着社会经济的飞速发展,人们对电力系统可靠性和智能化的要求也越来越高。

对此,国家提出了建设智能电网的战略方针,也推动了断路器向多功能、高性能、智能化的方向发展。

作为低压断路器核心部分的智能脱扣器,其性能指标的优劣成为衡量断路器先进、可靠与否的标志。

ABB公司应用于万能式断路器的智能化脱扣器,以其多功能高性能的设计,良好的人机交互界面,可靠的质量水平,受到越来越多低压发电、输配电和电力用户的喜爱。

2智能脱扣器组成和工作原理供电系统中的低压断路器的主要功能是通过采集单元得到系统母线中的电流电压信号,由脱扣器的逻辑控制单元进行分析判断,根据结果采取相应的动作,实现线路中的过载、短路等故障保护。

其中,智能脱扣器由电源电路(包括自生电源、辅助电源)、电流电压采样检测、可编程放大器、CPU、显示电路和键盘及编码器等部分组成,与脱扣驱动机构、空心互感器配合执行电流电压采集和保护工作。

其原理是,在断路器的三相各装设一个空心互感器,通过互感器将主线路中的电压、电流信号转换成成比例的模拟电路可处理的信号,脱扣器信号处理单元对这些信号进行整流滤波处理后送入CPU,在CPU内部进行A/D转换后进行逻辑运算和处理,运算结果和预先设置的过载、短路短延时、短路瞬动和单相接地故障的电流值进行比较,比较后单片机输出符合预设定保护特性的逻辑电平信号,这些信号经放大后可直接驱动断路器的执行机构或其他辅助继电器,使断路器动作或输出声光信号。

各种故障保护的动作电流和时间整定值通过键盘设定并预先存储在EPROM中,并可在运行期间随时进行修改。

此外,当产生特大短路电流时,独立于CPU的模拟脱扣电路可立即产生动作信号控制执行单元,使断路器动作。

断路器分断动作的执行,是由智能脱扣器输出电磁信号给脱扣磁通变换器。

磁通变换器实际上是一个单向极化继电器,衔铁后连接一个推动杆,正常情况时,衔铁被铁心上的永久磁铁产生的恒向磁通所吸引,驱动电路输出的直流电流产生的磁通极性与永久磁铁的磁通相反,就抵消铁心对磁铁的吸力,衔铁释放,其推动杆脱开断路器四连杆上的锁扣,断路器跳闸,切断电路。

智能断路器的工作原理

智能断路器的工作原理

智能断路器的工作原理
智能断路器是一种具有智能监测和保护功能的电力开关设备。

其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 电流监测:智能断路器内部装有电流传感器,能够实时监测电路中的电流大小。

当电路中的电流超过设定的安全阈值时,智能断路器开始进入保护状态。

2. 信号处理:一旦电流超过安全阈值,智能断路器内部的处理器会接收电流传感器的信号,并进行处理。

处理器将根据预先设定的逻辑条件,判断是否需要进行断电保护。

3. 断电保护:如果处理器判断需要断电保护,它会通过电磁开关或功率半导体开关等装置,迅速切断电路的通断。

断电保护可以防止过载、短路、漏电等电流问题引起的电路故障和危险。

4. 监测和通知:智能断路器工作时还能记录电路中的电流波形和工作状态。

同时,断路器可以通过网络或其他通讯方式,将电路的状态信息传输给用户或监控系统,以便及时发现和处理电路故障。

总的来说,智能断路器通过监测电流、处理信号以及断电保护等步骤,实现了对电路的智能保护和监测功能,可以有效防止电路故障和电力安全事故的发生。

智能低压断路器的研发及应用

智能低压断路器的研发及应用

智能低压断路器的研发及应用摘要:在低压配电网中,配电分支节点的智能低压断路器除了保护功能外,还实现了测量、通信和控制功能。

一二次融合技术在低压断路器上的实现,简化了低压配电网络的设备种类和通信接线。

智能低压断路器开关设计采用一种新型智能塑壳断路器方案,融合了高精度测量及宽带电力载波通信的功能。

关键词:智能;低压断路器;应用1 引言人们的生活水平不断提高,对电力系统提出了更高的要求。

随着我国电网覆盖的范围越来越大,传统的配电系统运行和维护措施已经无法满足国家电网发展的要求。

供配电设备作为用电的基础设施,仅仅依靠传统的安全检测手段,事后检修和预先设定周期性定期检修都已不能满足现代化用电安全和用电质量的保证。

因此,应大力促进电网智能化建设,以提高电力的可靠性、城乡供电能力及供电安全水平。

配电设备的在线监测及状态检修是配电网智能化的重要组成部分。

在线监测即是通过在配电设备上装设各种检测仪表对配电设备的运行状况进行实时、连续的自动检测,通过软件对监测数据进行分析处理诊断,最终做出检修意见。

2 智能低压断路器的设计原理智能开关的新型高精度测量智能塑壳断路器采用了一二次融合思路,保护和测量独立设计。

新型智能塑壳断路器由断路器本体、保护模块、保护互感器、测量模块、电流测量互感器、电压调理模块和电流调理模块构成。

保护模块负责完成与保护相关的数据采集,实时计算和监测断路器状态。

测量模块负责电压、电流采集计算,以及电量、谐波、功率和功率因数等电参量的实时计算。

保护电流互感器磁芯采用了硅钢叠压的处理。

由于电流保护的范围较大,一般到5倍左右,电流互感器产生了部分饱和现象。

反应出来的一二次电流曲线为非线性的特点,需要根据保护互感器的二次电流输出特性,采用二次曲线拟合方式对保护互感器进行校正。

由于塑壳断路器内部空间有限,电流测量互感器设计受到严格的结构尺寸限制,在互感器磁芯材料选择上选择饱和磁感强度大、磁导率高的铁基纳米晶材料缩小互感器的尺寸。

智能断路器工作原理

智能断路器工作原理

智能断路器工作原理
智能断路器是一种将传统断路器与智能技术相结合的装置,其工作原理如下:
1. 电流检测:智能断路器内置了电流传感器,能够实时检测通过线路的电流大小。

2. 数据处理:检测到的电流数据会通过内置的微处理器进行处理,进行数据分析和判断。

3. 短路保护:当智能断路器检测到线路上的电流异常,如电流突然增大到超过额定值的一定倍数,断路器会迅速切断电路,以防止短路引发火灾等危险情况。

4. 过载保护:智能断路器还能对电路的长时间过载情况进行监测。

当电流持续超过额定电流值一段时间后,断路器会自动切断电路,以避免电线过热和损坏。

5. 远程控制:智能断路器通常还具备远程控制功能,可以通过手机App等方式进行远程监测和控制,提供更方便的使用体验。

6. 数据记录与分析:智能断路器能够记录和储存电流数据,以便后续的数据分析和故障排查。

智能断路器通过集成智能技术和传感器等设备,可以实现自动
保护、远程控制和数据分析等功能,提高了电路的安全性和可靠性。

FDW系列智能型万能式断路器产品说明书

FDW系列智能型万能式断路器产品说明书

F D W系列智能型万能式断路器产品说明书Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】一、产品功能:具有全智能、高分断、零飞弧等特点。

具有3极和4极,抽屉式和固定式,可倒进线安装。

具有多种智能控制器,提供不同功能:智能化功能,显示功能,整定功能,监控功能,故障记忆功能,可带通信接口,实现遥测、遥控、摇讯。

保护特性齐全,整定方便,精度高,具有瞬时,短延时,长延时,单相接地等保护特性。

二、概述1.主要用途及适用范围:适用于交流50HZ、额定电压400V、690V,额定电流为200A-6300A的配电网络中,用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路、单相接地等故障的危害,该断路器具有智能化保护功能,选择性保护精确,能提高供电可靠性,避免不必要的停电,产品符合IEC60947-2《低压开关设备和控制设备断路器》和GB14048.2《低压开关设备和控制设备低压断路器》等标准。

2.产品型号规格:FDW1-1600FDW1-2000FDW1-3200FDW1-4000FDW1-6300额定电压V400、690极数3、4壳架等级额定电流(Inm)A16002000320040006300额定电流(In)A 200、400、630、630、800、1000、2000、2500、32003600、40004000、5000、6300型号参数项目3.产品型号、含义:4.产品分类:安装方式:固定式、抽屉式。

操作方式:电动操作、手动操作。

5.正常工作条件和安装条件:(1)、气温上限值不超过+40℃;下限值不低于-5℃;24h的平均值不超过+35℃。

下限值为-10℃或者-25℃的工作条件,订货时用户要向制造厂申明。

上限值超过+40℃或下限值低压-25℃的工作条件,用户应与制造厂协商。

(2)、大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%,在较低温度下可以有较高的相对湿度,最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为+25℃,并考虑到周围温度变化发生在产品表面上的凝露。

低压智能断路器原理及应用

低压智能断路器原理及应用

低压智能断路器原理及应用低压智能断路器是一种智能化的电气设备,用于保护低压电路免受过载、短路、接地故障等电气故障的影响。

它能够自动感知电路中电流、电压等参数的变化,并在异常情况下切断电路,以保护电器设备和人身安全。

下面是关于低压智能断路器原理及应用的详细介绍。

低压智能断路器的工作原理主要包括电流检测、电压检测和电路切断三个方面。

首先,电流检测是低压智能断路器保护功能的关键。

低压智能断路器内部集成了电流传感器,可以实时感知电路中的电流变化。

当电路中的电流超过额定值或达到预设的故障电流时,断路器会自动切断电路,达到过载保护的效果。

此外,低压智能断路器还可以检测出电路中的短路故障,及时切断故障电路,以防止火灾等事故的发生。

其次,电压检测是低压智能断路器另一个重要的保护功能。

低压智能断路器能够检测电路中的电压变化,包括欠压和过压。

当电路中的电压低于额定值或高于额定值时,断路器会自动切断电路,以避免电器设备的损坏或安全事故的发生。

最后,电路切断是低压智能断路器的最终保护措施。

当发生电流过载、短路、过压等故障时,低压智能断路器会自动切断电路,以防止故障蔓延,保护电器设备和人身安全。

低压智能断路器的应用非常广泛。

它适用于各种低压电路,包括住宅、商业建筑、工厂、医疗设施等。

在住宅中,低压智能断路器可以用于保护家庭用电设备,如冰箱、洗衣机、电视等。

在商业建筑和工厂中,低压智能断路器可以用于保护配电系统,并提供远程监控、报警、记录等功能。

在医疗设施中,低压智能断路器可以用于保护医疗设备,防止电气故障对患者和医护人员的危害。

低压智能断路器相比传统断路器具有很多优势。

首先,它具有智能化的特点,能够实时检测电流、电压等参数,并进行自动断路保护。

其次,低压智能断路器可以提供远程监控和管理功能,用户可以通过手机、电脑等终端设备实时监测电路状态和故障信息,并进行远程操作。

此外,低压智能断路器还可以提供故障记录、报警等功能,方便用户对电路状态进行分析和维护。

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智能断路器工作原理及技术特点摘要:智能断路器具有数字化的接口,可以将位置信息、状态信息、分合闸命令通过网络方式传输。

本文介绍了智能断路器基本原理、工作模式和工作过程。

和传统的断路器相比较,智能断路器有着其自身的优点。

随着各项技术的发展和各种产品的研发,智能断路器将逐步进入实用化阶段。

随着我国电网建设的快速发展,数字化变电站成为建设和研究的热点。

数字化变电站的核心在于一次设备的智能化与二次设备的网络化。

对于断路器这种极其重要的电力一次设备而言,其智能化的实现有十分重要的意义。

断路器智能化在于运行状态实时监测,通断精确,智能控制和信息传递网络化等。

随着电力电子技术和自动控制理论的广泛应用,计算机与网络通信技术的飞速发展,以及对传感器技术和人工智能的深入研究和综合应用,智能断路器的功能得到了极大的扩展和完善。

一、什么是智能断路器断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kV以上的称为高压电器。

低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。

它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,己获得了广泛的应用。

高压断路器(或称高压开关)是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围.因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行。

随着国民经济的发展,技术的不断进步,无论是工业生产还是日常生活都对电力系统的供电质量提出了越来越高的要求:能够实现不间断供电,即使断电也必须要求断电时间尽可能的短,停电范围尽可能的小。

这就要求供电系统具有比较高的自动化程度和智能化水平,当电力系统出现一些故障时系统中的智能保护设备能及时识别故障类型,快速切除系统中的故障部分,防止故障进一步扩大,使整个系统能够正常运行。

除了要能正常分合相关系统额定电流外,还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。

当继电保护或控制装置发出外部跳闸指令,当指令到达断路器时,断路器的控制装置确定断路器是否做好执行分合操作的准备,如果好了则控制装置负责完成该指令操作,反之,如果断路器没做好准备,则控制装置闭锁所要求的操作,断路器就不能完成相应的指令操作。

为此断路器需要相应的控制监视回路,如气体密度、断路器的分合位置等。

此外要求控制回路监视反映断路器运行状态的关键参数,如果这些参数有改变就会闭锁该断路器使之不允许动作,并向运行值班人员发出警告,以便运行人员及时采取行动。

以龙口市供电公司的变电站为例,一般的10kV或35kV出线开关柜的二次回路中,断路器的分合位置和弹簧储能是否完成是最主要的监视回路。

现在的高压断路器种类很多,可分为:油断路器(多油断路器、少油断路器)、六氟化硫断路器(SF6断路器)、真空断路器、压缩空气断路器等。

我们公司目前最多的是真空断路器和SF6断路器,龙口境内的有些变电站使用GIS组合电器。

GIS组合电器是将断路器、隔离开关和接地刀闸、常规TA和TV以及母线组合在一个SF6绝缘的密封壳体内,实现变电站的紧凑化,但其制造成本高,多用于土地价格昂贵或空间有限的变电站。

国际大电网组织通过调查认为在今后一、二十年内,SF6断路器和GIS将继续是高压断路器设备的主流。

在IEC62063标准中对于智能断路器设备的定义为:具有较高性能的断路器和控制设备,配有电子设备、传感器和执行器,不仅具有断路器的基本功能,还具有附加功能,尤其在检测和诊断方面。

智能断路器实现电子操动,变机械能为电容储能,变机械传动为变频器经电机直接驱动,机械运动部件减少到一个,机械系统的可靠性提高,智能断路器具有数字化的接口,可以将位置信息、状态信息、分合闸命令通过网络方式传输。

控制回路中电子电路的寿命、可靠性将成为智能断路器技术工程化应用的关键。

二、智能断路器工作原理与工作模式智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统。

其主要特点是由电力电了技术、数字化控制装置组成执行单元,代替常规机械结构的辅助开关和辅助继电器。

新型传感器与数字化控制装置相配合,独立采集运行数据,可检测设备缺陷和故障,在缺陷变为故障前发出报警信号,以便采取措施避免事故发生。

智能断路器实现电子操动,变机械储能为电容储能,变机械传动为变频器经电机直接驱动,机械系统可靠性提高。

在目前阶段,智能断路器得到了相应的发展,具有智能操作功能的断路器是在现有断路器的基础上引入智能控制单元,它由数据采集、智能识别和调节装置3个基本模块构成。

工作原理见图1,图中实线部分为现有断路器和变电站的有关结构和相互关联。

智能识别模块是智能控制单元的核心,由微处理器构成的微机控制系统,能根据操作前所采集到的电网信息和主控制室发出的操作信号,自动地识别操作时断路器所处的电网工作状态,根据对断路器仿真分析的结果决定出合适的分合闸运动特性,并对执行机构发出调节信息,待调节完成后再发出分合闸信号;数据采集模块主要由新型传感器组成,随时把电网的数据以数字信号的形式提供给智能识别模块,以进行处理分析;执行机构由能接收定量控制信息的部件和驱动执行器组成,用来调整操动机构的参数,以便改变每次操作时的运动特性。

此外,还可根据需要加装显示模块、通信模块以及各种检测模块,以扩大智能操作断路器的智能化功能。

智能断路器基本工作模式是根据监测到的不同故障电流,自动选择操作机构及灭弧室预先设定的工作条件,如正常运行电流较小时以较低速度分闸,系统短路电流较大时以较高速度分闸,以获得电气和机械性能上的最佳分闸效果。

这种智能操作要求断路器具有机构动作时间上的可控性,目前断路器常用的气动操作机构,液压操作机构和弹簧操作机构由于中间转换介质等因素,控制时间离散性大,其运动特性很难达到理想的可控状态。

采取电磁操作机构的断路器利用电容储能、永磁保持、电磁驱动、电子控制等技术,当机构确定后运动部件只有一个,没有中间转换介质,分合闸特性仅与线圈参数相关,可以通过微电子技术来实现微秒级的控制,通过对于速度特性控制实现断路器的智能化操作。

智能操作断路器的工作过程是:当系统故障由继电保护装置发出分闸信号或由操作人员发出操作信号后,首先启动智能识别模块工作,判断当前断路器所处的工作条件,对调节装置发出不同的定量控制信息而自动调整操动机构的参数,以获得与当前系统工作状态相适应的运动特性,然后使断路器动作。

三、智能断路器技术的优点和传统的断路器相比较,智能断路器有着其自身的优点:1、采用智能断路器技术后,对于非故障性的操作,断路器都可以在较低的速度下断开,减少断路器断开时的冲击力和机械磨损,从而提高断路器的使用寿命,在工程上达到较好的经济效益和社会效益。

2、采用智能断路器技术可以实现有关高压开关设备的检测、保护、控制和通信等智能化功能。

3、传统的重合闸采用重合闸继电器,正常运行时,重合闸继电器的电容进行充电,当发生故障断路器断开后,电容进行瞬间放电从而到达重合目的,当重合于故障时,由于电容未再进行充电,因此重合闸只能进行一次。

采用智能断路器技术后有可能改变目前的试探性自动重合闸的工作方式,实现自适应自动重合闸,即做到在短路故障开断后,如故障仍存在则拒绝重合闸,只有当故障消失后才进行重合。

采用智能技术后就会避免传统重合闸只能重合一次的弊端。

4、实现定相合闸,降低合闸操作过电压,取消合闸电阻,进一步提高可靠性;实现选相分闸,控制实际燃弧时间,使断路器起弧时间控制在最有利于燃弧的相位角,不受系统燃弧时差要求限制,从而提高断路器实际开断能力。

随着微机技术、微电子技术、计算机网络和数字通信技术的飞速发展,以及人工智能技术在产品研发和研究领域的应用,能断路器将会从简单的采用微机控制取代传统继电器功能的单一封闭装置,发展到具有完整的理论体系和多学科交叉的电器智能化系统,成为电气工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配系统及工业控制网络技术新的发展方向。

四、智能断路器技术进步智能断路器已将计量、控制及通信等功能融于一体,使电力设备的模块化、系统化成为可能。

微控制器技术的不断发展又为智能断路器功能的多样化,可靠性的提高,性能优化提供了技术保障。

智能断路器的核心是智能控制器,其性能的高低是判断智能断路器是否先进的主要依据。

自20世纪70年代开始出现了智能控制器,随着各项技术的广泛应用和发展,如微电子、计算机技术、网络通信技术和新型传感器技术的快速发展和综合应用,使得智能控制器出现了突飞猛进的发展。

作为智能断路器技术的补充,断路器智能监视和控制技术得到了相应的发展并在工程上得到广泛的利用。

近年来国内外制造商陆续推出了智能断路器的相关技术,国外公司有ABB高压技术公司推出了插接式开关系统PASS(Plug&Switch System),采用了智能化传感器技术和微处理器技术,通过数字通信实现对设备的在线监测、诊断、过程监视和站内计算机监控。

全部采用智能化PASS系统的澳大利亚275kv Blackwall 变电站和Braemar变电站分别己于1999年和2000年投入运行。

另外还有日本三菱电机开发的550kV智能化开关产品MITS(Mitsubishi Information Technology Switehgear)以及西门子公司的HIS(Highly Integrated Switchgear)。

由南瑞继保、北京四方提供配套二次保护控制设备的MITS系统在广东500kV西江变电站进行运行试验。

国内公司的有平顶山天鹰集团的ZFll-252kV GIS,状态监控系统集成了传感器技术、PLC技术、计算机技术、检测技术、网络技术和通信技术等,实现了GIS产品内部电器元件,特别是是对其中断路器及其操作机构部分的状态监测,通过对各种参数的采集和结果的分析处理,完成状态信息和分析结果的显示以及相应的控制操作。

该系统已经在云南大关变电站应用。

此外南瑞继保PCS-9820A智能控制装置和CZX-12RI型操作继电器也可组成智能断路器操作系统。

断路器智能化是一项更新换代的工作,它涉及到很多领域的技术进步和创新发展,如传感技术、微电子技术、计算机技术、信息技术以及断路器本身及操动机构等方面,需要更多的投入和开发。

因此,随着各项技术的发展和各种产品的研发,智能断路器将逐步进入实用化阶段。

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