浅谈金属封闭高压智能开关柜设计
kyn28高压开关柜方案
kyn28高压开关柜方案高压开关柜作为电力系统的重要设备,广泛应用于各类电力输配电站和工业企业中。
本文将就KYN28高压开关柜方案进行详细介绍,包括其设计原理、主要特点以及适用范围等内容。
一、设计原理KYN28高压开关柜是一种3-35kV完全封闭型金属开关设备,主要用于电力系统的接触器、隔离开关、断路器等控制和保护装置。
该开关柜采用箱式结构,通过连接导条和母线等电气装置实现各种电力设备之间的配电、控制和保护功能。
二、主要特点1. 全封闭设计:KYN28高压开关柜外壳采用全封闭设计,能够有效隔绝外界的湿气、灰尘等环境因素对设备的影响,提供更稳定可靠的电力传输和控制环境。
2. 多功能配置:根据用户需求,KYN28高压开关柜可配置不同类型的断路器、隔离开关和接触器等装置,为电力系统提供各种不同的控制和保护功能。
3. 高可靠性:该开关柜采用高品质的电气元件和可靠的接线方式,具有较高的运行可靠性和抗短路能力,能够保证电力系统的长期稳定运行。
4. 操作便捷:KYN28高压开关柜的操作界面简单明了,配有合理布局的触摸屏和按钮,方便用户进行开关操作和参数设定。
5. 智能监控:开关柜内部设有各种传感器和监测器,能够实时监测设备运行状态和参数,及时提供故障报警和维护提醒,方便用户进行设备管理和维护。
三、适用范围KYN28高压开关柜广泛应用于电力输配电站、工矿企业、市政工程等领域。
其主要适用于以下场合:1. 高压配电系统:KYN28高压开关柜能够实现对输电、变电和配电等高压设备的控制与保护,确保电力系统的安全稳定运行。
2. 工矿企业:KYN28高压开关柜可以满足工矿企业对电力分配、开关控制以及电气设备保护的需求,提高生产效率并有效保护设备安全。
3. 市政工程:KYN28高压开关柜可用于市政工程中的电力分配、供电保护等方面,确保城市电力系统的正常运行。
综上所述,KYN28高压开关柜方案具有全封闭设计、多功能配置、高可靠性、操作便捷和智能监控等主要特点,并且适用于高压配电系统、工矿企业和市政工程等多个领域。
10KV交流金属封闭开关柜结构的分析与优化方案
10KV交流金属封闭开关柜结构的分析与优化方案10KV的开关柜在电力系统中的应用极为广泛,同时也是一种容易出现故障的设备。
为此10KV电压级的开关柜选型直接影响到电力系统以及广大用户的安全运行。
文章结合某工程概况对10KV交流金属封闭开关柜的结构以及方案优化进行了重点论述。
标签:10KV;交流;封闭开关柜;结构;优化方案由于10KV交流金属封闭开关柜在实际应用中存在着诸多的问题,导致了用户企业频发停电,为此要对其进行优化改进。
通过优化10KV交流金属封闭开关柜结构使得10KV交流金属封闭开关柜的母线与回路之间实现有效地隔离。
这一改进不仅有效地保证了电力检测人员在停用单一母线进行检修过程中,在母线不停电的情况下安全的展开监测工作。
同时也实现了对用户的连续供电,从而提升了供电可靠性,更好的促进了当地经济的发展,缓解了停电检修与持续供电之间的矛盾。
1 工程概况某供电公司在10KV开闭所所使用的交流金属封闭开关柜时采用了紧凑型的布局,而回路与母线之间没有实行有效地封闭,从而每次对单一的回路进行试验、检修、以及更换互感器时都需要对开闭所10KV所属的整段母线进行停电,从而导致下面的工业用户停工。
根据相关统计,这一地区在每次停电后均会导致下属工业园区开闭所损失大量的电量。
为此10KV交流金属封闭开关柜结构存在尚待改进的地方,通过相关的技术改进来提升供电的可靠性,实现对用户的服务承诺。
2 10KV交流金属封闭开关柜结构分析(1)高低结构与等高结构。
标准交流金属封闭开关的前后侧高度分别为2300mm与2000mm,而等高结构的前后侧结构一致。
一般高低柜的主母线成品字形分布;而等高柜的主母线成一字形设置,同时仪表室与柜体为一体结构。
相比而言,等高结构较之高低结构具有更为充裕的空间。
(2)接地开关的中置与后置。
在10KV交流金属封闭开关柜的接地开关有后置与中置两种方式。
当接地开关为后置时,要进行电缆施工或者维护就要通过中置柜前侧的下柜门进入,进入不太方便。
浅谈10kv高压开关柜设计的几点体会
浅谈l O kV高压开关柜设计的几点体会宋传山,杨晓青2(1.江苏省南京市合纵电力设备有限公司,江苏南京210042;2.江苏省南京市宏桥电气产品经营管理有限公司,江苏南京210030)应用科技睛要】本文在简单介绍电力系统结线方式和开关柜结构的基础上了,探讨了l O kV高压开关柜设计中的一些问题,例如绝缘间距、爬电间距、防护等,希望对开关柜的设计工作有所借鉴。
对电力行业的进步友展有所推动。
l嬲-I]电力系统;高压开关柜;设计1O kV高压开关柜在电力系统中有的应用非常广泛,为7满足各个客户对高压开关柜的不同的需求,我们会按照客户的需求来订做,在这个行业工作多年,也真正理懈了相关的国家法律法规以及国家出台的相关的标准及设计要求。
以下是设计生涯中的一些体会,希望能够和大家—起进步。
1系统的介绍10kV高压开关柜的电力系统相对来说并不是非常的复杂,主要是将发电厂、变电所、配电线以及终端的用户连接成一个整体,走线方式按照国家电力相关法规也有—定的方式,通场是分为单双电源方式,旁路母线方式等,当然出于篇幅的考虑,本文只对几种常见的走线方式略微探讨,不傲展开。
1.1电力系统的结构电力系统的组成包括发电厂、变电站、配电线以及终端的用户,他们连接成了—个整体。
由输配电线路以及与之相连的各个变电站称之为电力网络。
电力系统的走线方式也需要注意几个方面的问题:满足系统各方面的要求有其是可靠性要求、能够适应多种运行方式、在运行时节约为先,建设电网或是运行时都需要考虑经济效益。
12电力系统的走线方式在电力系统中比较常用的接线方式有以下四种方式:1)单电源方式。
即一段母线只有—个电源进线,单电源方式若在电源端出现故障,则整个系统就无法正常运行,对于这个系统要求电源进线的高可靠性,同时也要求该系统应对整个负载的影响很小,即使出了故障,所造成的损失也不大:2)双电源方式。
其中双电源方式又分为两种,双电源方式1中,一段母线有两个电源进线,即工作和备用两个电源,两个电源之间是电气闭锁的,可以自动也可以手动切唤,备用电源可在工作电源出觋故障后投入使用,以保证连续供电的要求i双电源方式2中,有两段母线,且每段母线都有一个电源进线,两个母线之间Fh5-)'段断路器、联络拒连接,进线、分段问是电气闭锁的,每三个间隔有且仅有两个间隔同时使用;3)旁路母线方式,即在一个一台载荷只有一根出线送电时,—旦该出线出现了故障,则旁$拇线E的出线立即启用给该载荷送电;4)双母线方式,双母线方式的运行于旁路母线相似,但是双母线方式中工作母线和备用母线都配备了各自对应的电源进线。
浅谈金属封闭高压智能开关柜设计
2 0 1 3 柜设 计
陈 成 周
( 广东中兴 电器开关股份有 限公 司, 广东 汕 头 5 1 5 0 2 1 )
摘 要: 智能开关柜是 电力开关柜和变电站 自 动化发展 的新趋势 , 是构建智能电网的基础。文章重点介绍了智能开关柜的设计 , 涉及 到数 字技 术 、 微 电子 技 术 、 计 算机 技 术 、 网络 技 术 和 开 关柜 主要 功 能 和特 性 。
关键词: 智 能 开关 柜 ; 电动 底 盘 ; 电动接 地 开 关
智能开关柜是高度集成化和数字 化的设 备 , 由智 能电器 、 智能 控 制 和 一 次开 关 柜 体 构成 。 智 能 电器 是 在 开关 设 备 中 引入 计算 机 技 术, 数字处理技术 和网络通信技术 的新一代模块化和标准化开关 电 器 ;智 能控 制 是 采 用 智能 处 理 控 制 系统 对 数 据 进 行独 立 的处 理 , 并 可将采集的信息进行处理后通过计算机通信接 口上传 ,实现测量 、 保护、 控制 、 数 据采 集 与 监 控 、 电 能计 费 、 事故报警 、 事故追忆 、 数 据 报 警 打 印 等功 能 , 能 够 根 据 开 关 的状 态 和 电 网 的运 行 模 式 , 自动 选 择 最 佳模 式进 行 控 制 和保 护 。 智 能 开关 柜 的设 计 : ( 1 ) 柜 体 采 用 中置 移 开 式 结构 、 采 用进 口敷 铝锌 钢板 经数控 冲床加工 , 采用 多重折边工艺 , 用拉铆和高强度 的 螺 栓 联 接 拼装 而成 , 精度高 , 具 有 抗 腐 蚀 性 和 氧 化性 , 机 械强 度 高 , 外 型 美 观 。( 2 ) 开 关 柜分 为 母 线室 、 仪表室 、 断 路器 室 、 电缆 室 四个 独 立隔室。 柜 体 防护 等 级 为 I P 4 X。 ( 3 ) 断 路 器 是在 柜 门关 闭 的情 况下 才 能操 作 , 无 电情 况 下 才 能合 接 地 开关 , 操 作人 员 安 全 感 强 。 ( 4 ) 智 能 开关 柜 具 有先 进 的 机 械联 锁 装 置 , 完全满足“ 五 防” 要 求 。( 5 ) 智 能 开 关 柜 选 用 具 有 电动 底 盘 功 能 的 智 能 型 断路 器 和 具备 电 动 操 作 的接 地 开 关 。( 6 ) 智 能 开关 柜 设 计 紧急 分 闸按 钮 , 可 以满 足 紧急 情况 下 的 分 闸操 作 。 ( 7 ) 智 能 开 关 柜 可就 地 或 远 方操 作 断 路 器 手 车遥 进 和 退 出、 可就地或远方分 、 合接地开关 , 能进行远方合分闸的断路器 。 ( 8 ) 选 用 电子 式互 感 器 、 智 能 操 控装 置 、 电弧 光 保 护 、 红 外 测 温 窗 口等 装 置 。( 9 ) 构 建信 息 化 网络 结 构 。 以下本 文 将 从 智 能 型 断路 器 、智 能 化 的 测 量控 制 保 护 装 置 、 智 能操控装 置 、 开关柜温升在线监测装置 、 电弧保 护装 置等五个方面 来 介 绍 智 能开 关 柜 的设 计 和 应用 。 1智 能 断路 器 和 电动地 刀 智能断路器配有集 成化微 电子设备 、 数字通信接 口、 传感器和 执行器 , 集智能化控制功能 、 状态监测与诊断功能 、 智能化操作功能 为一体。具有分合闸和在线监测和诊断功能 , 能及时了解开关设备 全 面 的运行 状 态 , 掌 握 并智 能 分 析处 理 其 变化 趋 势 。 智 能 断路 器 具有 完善 的在 线机 械 特 性 检 测 , 分 合 闸 电磁 铁 和 储 能 电机 电 流波 形 测 量 , 温 升 测量 , 并 据 此进 行 机 构 状 态检 测 、 诊断 、 报警 。同时具有通信 和数据记录以及底盘车电动进 出功能 , 显著提 高了断路器系统的智 能化和可靠性 。具有以下特点 : ( 1 ) 友 好 的人 机 界 面 。 智能 化 断 路 器 面板 上 具 有 可触 摸 的人 机 界面 , 可 分 页 浏 览 断路 器 详 细 的 运行 参 数 。( 2 ) 机 械 特 性 在 线 检测 、 在机构上安装有特制的位移传感器和专有 的信号处理单元 , 通过断 路器面板上的显示器可显示每次分合 闸后的分合 闸位移波形 , 分合 闸速 度 , 分合闸时间, 超程 , 开距 , 不 同期 等 机械 参 数 。( 3 ) 分合闸 、 储 能电机电流波形检测。采用高精度的霍尔传感器对分合闸电磁铁 , 储能 电机的电流进行测量 , 并能将电流波形显示出来 。 ( 4 ) 断路器状 态检测 , 诊 断 及维 护 导 则 等 专 家 系统 。根据 检 测 到 的 分合 闸机 械 波 形, 分合 闸 电磁铁 、 储 能 电机 电流 波形 和在 线 温 度情 况 , 对 断路 器 的 状态进行诊断 , 得 出 断 路 器各 个 环 节 是 否 正 常 , 对 出 现 异 常 情 况 进 行 报 警 和分 析 处 理 。 ( 5 ) 具 备通 讯 和数 据 储存 功能 。 智 能 化 断路 器 采 用 标 准 的现 场 总 线 通 讯 接 口 , 支持多种标准通信协议 , 可 将 监 测 数 据、 曲线和诊断结论显示到综合监测装置上 , 并 通过 数据传输到后 台中。具备强大的数据储存功能 , 能将断路器每次操作的机械特性 和各 电流 波形 进 行储 存 , 便 于 调用 查 看 。( 6 ) 电动进 出控 制 。电动 底 盘车可现实断路器的远程进出控制 , 具备手动优先功能和进 出软启 动和软停 止, 具有堵转保护 , 可手动和电动 自由切换。( 7 ) 智能断路 器 具 有 电磁 兼 容 功 能和 满 足 机 械特 性 和 温 升 的要 求 , 可靠 性 和 安 全 性高。 ( 8 ) 电动底 盘 车 和 电动 接 地 开关 。 电动 底 盘 车和 接线 模 块 布置 于 底 盘车 车 架 内 , 与底 盘 车 构成 一 个 整体 。 同时 适 用 于手 动 、 电 动操 作。 接地开关采用一体化模块结构 , 可电动合 闸、 电动分闸 、 手动 、 电 动切 换 2 智 能 化 的测 量控 制 保 护装 置
浅谈10kV开关柜的智能化设计
浅谈10kV开关柜的智能化设计摘要:在我国电力系统中开关柜的智能化设计是主要工作,10kV高压开关柜广泛运用于供电系统线路中,在电线线路上具有推送和分派的功效,是供电系统的主要设备之一。
在高压开关柜的特殊运用中,因为客户和设计生产商的标准和规范不一样,目前市场中的高压开关柜类型各种各样,运用时供电系统运作不稳定,实际操作艰难。
因而,10kV高压开关柜必须以统一的设计规范来规范高压开关柜设计标准。
本文从多个层面探讨了10kV高压开关柜设计中的注意事项,为规范设计给予参考。
关键词:开关柜;智能电网;电气设计引言随着信息技术的不断发展,为我国智能化开关柜技术不断创新发展提供技术支撑。
目前我国的智能化中压开关柜在现有基础上通过与新型的智能仪器信息技术等结合来进行设计,将智能配电监控以及保护模块等系统的网络接口与中央控制室的计算机网络系统进行联网后,可以对各供配电回路中的电压电流情况及有功/无功的功率情况等参数进行实时监测与控制,也可以对开关柜内的实际运行环境和温湿度以及故障、断路器的分合状态等实时监测,从而快速地对故障点进行定位;除此之外,随着信息化技术的不断运用和发展,对配变所进行无人值守和远程监控,保证供电系统稳定地运行,且其具有非常良好的市场发展前景。
1开关柜概述开关柜,在行业内又叫做成套配电装置,是一种由断路器等元器件构成的电气设备。
10kV开关柜是一种典型的高压成套开关设备,在电力系统中的配电环节有着十分广泛的应用,是电网中最常见的电气设备之一。
其作用是对电气主接线涉及的控制单元、保护单元、测试单元以及相应的母线等装配到一个专用的柜体中,使得接线的管理以及电能的分配更加方便快捷。
当电力系统发生故障时,可以人为或自动将故障部分电路断开隔离,在电网检修时也可以根据需要对部分设备进行投切。
可见,高压开关柜是电网中不可或缺的组成单元。
考虑到当前10kV 开关柜在应用中仍存在不可靠、不准确、不及时等问题,非常有必要对其进行智能化设计研究,这对于高压成套开关设备的发展具有重要的现实意义。
浅谈35KV高压开关柜的设计
浅谈35KV高压开关柜的设计一、简述:35KV高压开关柜系三相交流50Hz、额定电压40.5kV的户内成套配电装置。
作为发电厂、变电站及工矿企业接受和分配电能之用,对电路起到控制、保护和检测等功能。
二、常用35KV开关柜按产品结构分为两类:移开式:代表产品为KYN口固定式:代表产品为XGN口三、几点设计经验(以KYN61柜为例):柜体的结构:现KYN61柜柜体均采用t2.0敷铝钢板制作,因敷铝锌板柜体强度较差,加之在柜体的手车室及电缆室需安装电器元件,因此可以采取以下措施进行加固设计:1、在断路器室底部沿柜子深度方向加固两道槽钢,确保断路器在摇进出过程中受力点始终在两道槽钢上。
2、电缆室再沿柜子深度方向增加两道槽钢,确保电器元件的安装梁受力点始终在两道槽钢上;电缆室底板与侧板连接处均应该增加弯板以加强强度,否则会由于开关柜底板下面基础悬空导致开关柜变形,影响开关柜正常运行。
3、在开关的顶部沿开关柜的深度方向,在开关柜的两边各增加一道槽钢,确保箱体应有足够的机械强度,在运输、安装中不发生变形。
4、开关柜柜体面板设计宜采用t2.5冷轧钢板,并且在面板内适当增加加强筋来保证面板强度。
5、柜内元件安装梁设计宜采用t3.0镀锌板或者冷扎钢板镀锌加工折弯而成。
柜内有变压器,则考虑采用槽钢安装。
6、柜体设计要求外型美观同时,还要考虑承受额定动稳定电流所引起的作用力而不致损。
开关柜性能设计:1、绝缘设计:35KV开关柜按国家标准要求海拔在1000米及以下,带电体对地及带电体和不同相带电体之间空气净距离大于等于300mm.如果空气净距离不能满足时,可以采取加热缩套处理,但净距离不得小于200mm,如果采取加绝缘板处理则要求带电体对绝缘板之间距离不小于60mm;对可触及的面板要求带电体到面板之间空气净距离不小于330mm;2、开关柜工频耐压测试:海拔在1000米及以下工频耐压测试按95KV/min,如果海拔超过1000米时,工频耐压测试值需按下式修正U=KUo式中:U-修正后试验电压UO-海拔1000米时的试验电压Ka-修正系数式中:H—海拔高度,用米表示为简单起见,m取下述的确定值:m=1对于工频、雷电冲击和相间操作冲击电压;m=0.9对于纵绝缘操作冲击电压;m=0.75对于相对地操作冲击电压;3、柜内主母线与支母线设计:开关柜内母线设计不仅要考虑满足回路额定电流大小,还要考虑满足相间动热稳定大小。
智能化技术在金属封闭高压开关柜中的应用
22 监 测 断 路 器 的 机 电 特 性 .
() 断路 器合 闸、 闸 线圈 的 电流 进行 监 测 。假 如 高压 断路 1对 分 器 的主 要 操 作部 件 是 电磁器 件 , 其合 闸、 闸线 圈的供 电电源 通 则 分 常 为直 流 电 。实 践经 验 说 明 : 闸、 闸线 圈 的 电流 能够 当做 判 断 合 分 机 械 故障 的基 本 信 息 , 闸、 闸 线 圈的 电流 信号 能够 通 过 霍尔 电 合 分 流 传感 器传 送 出去 。 () 2 监测 断路 器触 头 的速 度和 行程 。为 了确 保测 量 结果 的准确 性 , 选择 的位 移传 感器 应 当适 宜 , 所 比如传 感 器 的型 号为 旋 转光 编 码 型 。通过 旋 转 光编 码 ( 量式 ) 感器 能够对 转 动角 度 以及 不 同 增 传 方 向进 行 准 确测 量 ,通 常将 该类 型 的传 感 器 安设 于断 路 器操 动 部 件 的转 轴位 置 。 该 类 型 的传 感 器 通 常 有 A、 以及 z道 3பைடு நூலகம் 码 道 , B 道 呈 B A、 9。 。 O角 按照测 量的分辨 率对每 周的码条 数进行选取 , z道每周选 取一 条 , 而确定旋 转次数 。 从 当轴转 动的时候 , 编码器就 会输 出 A、 B道 , 它 们之 间呈 9。 角的正交 脉冲 ,从 而输入信 号对 电路进行 处理 ,通 过 0 A、 B道两信 号之 间的位置 能够对 转轴 的转动 方 向加 以确 定:假如 A 道 优先 B道 , 此时应 该正旋转 ; 反之 , 则应 当反旋 转。 此基础 上利用 在
. () 1保护 功 能 。包括 过流 ( 无方 向和 有方 向 2种) 分 以及 接地 故 23 在线 检测 高 压开 关柜 内部 母 线联 结位 置 的温 度升 高情 况 () 线有 电流通 过 的 时候 , 交变 电磁 场 能 够为 温 度传 感 器 1母 其 障的 保护 功 能 ,低周 减载 装 置 的保 护 功能 , 自动 重合 闸的保 护 功
浅谈金属封闭高压开关柜的智能化技术
高压开关柜 的智能 化技 术
王传武 江苏徐州机 电工程 高等职业学校
3 .1 按状态维护技 术 由于 高压 电 器设 备在 电 网中 的重要 性 ,一旦发生 事故 ,将引起局部或较大地 区的停电 ,会造成 巨大的经济损失和社会 紧凑 、小 型化 。 影响 ,因此这 些设备运 行一 段时 间后或运 2、智 能 化 测 控 保 护 装 置 行中 ,必须进行必要的检查和维护 。迄今 2.1 智 能 化 测 控 保 护 装 置 的 功 能 为止 ,电力部 门一直采 用传统的定期维护 智能化测控装 置的核心 器件是微处理 方式。应该说 :这 种定期维护技 术对减少 机, 装置充分利用数字技术和软件技术 , 将 和 防 止 设 备 的 故 障 发 生 起 到 了 良好 的 作 保 护 、监 视 、控 制 、测量 与通 信 集 于 一 身 , 用 ,但是 这种 定期 维 护方式 存在 不 少缺 在相 同的硬件环境 下 ,可实现 多种功能 。 陷 ,不但作业时需要停 电,而且视其项 目 (1 )基本保护功 能:有方向或无方 向 还需 要可观 费用 ,另外停 电后设备状态和 的过 流和 接 地 故 障 保 护 ; 周减 载 保 护;自 低 设备 运行 中的状态 不一致 ,会影 响一些数 动重 合闸功能 ( 后加速 ) ;零序 电压 、过 电 据 判 定 。随 着 科 学 技 术 发 展 , 电 子 技 术 、 压和 低电压保护; 断路 器失 灵保护;电流速 光传 感技术 、计算机技术 、信号处理技术 的发 展,使传统的定期维护技术 向预见性 断、限时速断及反时限过流保护。 ( 2)控 制功 能:保护跳 闸、合闸,远 维护 方式 ,即按状态维护方式过渡 。与传 方、 就地控制 , 各种信号控制及控制对象的 统定期维护技术相 比,按状态维护技术具 显示 等 。 有如下优点: ( 3)测 量 电 量功 能 :可测 量相 电流 、 ( )按状 态维 护技 术的基 本点是 对 1 相 间 和相 对地 电 压 、零 序 电压 和 电流 、频 设 备 在 运 行 状 态 下 实 时 监 测 及 判 断 , 因此 率、 有功功率 、 无功功率、 功率 因数和电能 可避 免 定期 维护 所造 成 的浪 费及其 它缺 点 ; 等 。 ( 通信功能 :可完成 与P C机就地 4) ( 2)按状 态维 护技术是 以信 息技 术 通 信或通过 变 电站通 信系统 与远方通 信 , 为基础 ,采用 自动管理技术来达到合理延 装置一般可支持 mo b s d u 协议和标准通信 长设备使用寿命 ,因此可降低设备运行的 规 约 IE C 8 7 0— 5 1 1 ( 、 0 1 0 3) 总 费用 。 D 30 NP .、TC /P等 ;串行 标 准 接 口 R S PI 3 .2 在 线 监 测 项 目 ( 1) 断 路 器 机 械 、 电 器 性 能 监 测 。 2 2 、 R S 4 8 5 , 工 业 现 场 总 线 3 C NBU 、L n r s , 太 网接 口;支 如 合 、分 闸 线 圈电 流 、 操 动 机 构 特 性 、 触 A S o wo k 等 以 持 多 种 通 信 介 质 如 双 绞 线 、 光 纤 及 无 线 头 行 程 和 速 度 、 振 动 信 号 监 测 。 等。 ( 中 压 开 关 柜 内 母 线 联 结 处 温 升 2) ( 监视功能: 路器状态监视、 、 5) 断 跳 检测 。 3 .3 断 路 器 机 械 故 障 的 监 测 合 闸 回路监 视 和 本机 运 行 自检 。 ( )故障记录和录波功 能 :可记 录故 6 3. 3. 1 断 路 器 合 、 分 闸 线 圈 电 障 类 型 、发 生 时 间及 故 障 量最 大 / 小 值 , 最 流 的 监 测 如 果 高 压 断 路 器 的 操 作机 构是 电磁 操 也可对故障波形进行记录 。 2 .2 智 能化 i控 保 护 装 置构 成 的 二 动 机 构 ,其 合 、 分 闸 线 圈 一 般 由直 流 电源 贝 0 供 电 。 经 验 表 明 :合 、分 闸 线 圈 的 电 流 次 接 线 台 具 有 计 量 、 控 制 、 保 护 及 通 信 可以作为诊断机械故障的信息 ,合、分 闸 等全部 功能的智能化测控保护装置安装于 线圈的电流讯号 可由补偿式霍 尔电流传感 开关柜上时 ,二次接线工作十分简洁 。用 器 给 出 。 3.3 .2 行 程 、 速 度 的 监 测 户仅需将电压 、电流信号 ,断路 器状态位 断路器触头 刚分速 度对灭弧性能影响 置信号 和出 口控 制信号等与开关柜内相应 次元件 的端子 相连 即可 。 很 大 ,适 当 提 高 刚 分 速 度 对 减 少 电弧 能
全封闭组合式高压开关装置的智能化控制系统设计与实现
全封闭组合式高压开关装置的智能化控制系统设计与实现光阴荏苒,科技日新月异。
在工业领域,电力系统的安全性和可靠性一直是关注的焦点。
而全封闭组合式高压开关装置作为电力系统中常见的设备之一,其智能化控制系统的设计与实现也日益引起人们的关注。
1. 引言全封闭组合式高压开关装置是一种用于控制和保护电力系统的装置,其中包括断路器、负荷开关、组合仪表等设备。
传统的开关装置需要人工操作,存在操作不便、运行管理困难等问题。
为了提高其运行效率和安全性,智能化控制系统的设计与实现成为一项重要的任务。
2. 智能化控制系统设计的目标智能化控制系统的设计目标是将人工操作转化为自动控制,使开关装置能够实现远程控制和监测。
具体目标包括以下几个方面:- 实现远程操作:通过互联网和通信技术,将设备与远程监控中心相连接,实现远程的开关操作和参数调节。
- 提高设备的安全性:通过智能化控制系统的设计,能够实时监测电力系统的状态,如电流、电压等参数,及时发现故障并采取相应措施,提高设备的运行安全性。
- 提升设备的运行效率:智能化控制系统能够对设备进行自动化管理和调度,实现开关装置的自动开关和负荷调节,提高设备的运行效率。
- 降低人工操作成本:通过智能化控制系统的实现,可以减少人力资源的投入,降低运营成本。
3. 智能化控制系统的设计与实现在实现全封闭组合式高压开关装置的智能化控制系统时,需要考虑以下几个关键技术:- 传感器技术:通过安装传感器,获取电力系统的实时参数,如电流、电压、温度等,为智能化控制系统提供实时的数据采集。
- 通信技术:采用互联网和通信技术,将设备与远程监控中心进行连接,实现数据传输和远程操作。
- 控制算法:通过设计合适的控制算法,实现智能化控制系统对开关装置的自动控制和负荷调节。
- 数据存储与分析:将传感器采集到的数据进行存储和分析,为设备运行状态的监测和故障诊断提供依据。
- 用户界面设计:设计易用易懂的用户界面,方便操作人员对设备进行远程控制和监测。
浅述10kV及35kV高压开关柜设计的关键
浅述10kV及35kV高压开关柜设计的关键摘要:文章探讨了10kV,35kV高压开关柜制造设计中关于防护等级,绝缘距离、爬电距离、五防联锁功能、温升,接地问题。
关键词:10kV 35kV 高压开关柜随着我国多年来对电网的大力建设和新一轮农网、城网改造的推进,10kV、35kV开关柜在电力系统中得到广泛应用。
虽然国内10kV、35kV开关柜技术已相当成熟,并逐步标准化,但对于不同厂家和项目,开关柜的设计也可能会不同。
这就要求我们必须深刻理解并执行相关的国家标准、部颁标准和标准柜型的典型设计要求,以避免给产品的安全运行带来隐患。
一、高压开关柜设计的关键1.1安全净距对于10kV、35kV开关柜,必须保证所有裸露的带电元器件间的安全净距,包括相间及相对地间的绝缘距离,否则会引起短路,对整个电力系统造成危害。
单纯以空气作为绝缘介质且海拔高度在1 000m时,要求10kV开关柜相对地及相与相间距离不小于125mm,要求35kV开关柜相对地及相与相间距离不小于300mm,但海拔高度超过1 000m时,应修正绝缘距离。
有时受配电室空间狭小的限制和对开关柜小型化的追求,所制作的开关柜的外型尺寸往往不能满足绝缘距离要求,尤其是35kV开关柜,所以需采取措施解决绝缘问题,如采用SMC、DMC绝缘板和高压绝缘热缩材料。
采取这些措施时需注意以下问题:(1)采用SMC、DMC绝缘隔板时,10kV开关柜的带电裸导体与该绝缘板过孔的间隙应不小于15mm,35kV开关柜的间隙应不小于30mm。
随着时间的推移,绝缘隔板的绝缘强度会降低,因此要定期进行检测和维护。
(2)实践中,用热缩材料把高压裸露带电导体整个热缩起来时,要确保10kV开关柜的绝缘距离不小于80mm,35kV开关柜的绝缘距离不小于220mm。
随着时间的推移,热缩套管的绝缘强度会降低,因此要定期进行检测和维护。
(3)高压导流体与柜壳构架安全距离不足时,在导流体穿越柜壳构架处安装穿墙套管,但此方式只在导流体适合加装可固定套管时采用,一般用于非标开关柜中。
浅谈10kV开关柜的智能化设计
的结构设计"不占用过多空间# (&) 温度监控模块设计 温度参数是高压开关柜的重要状态参数"高压设备在长期
运行中会产生大量的热量"如果是夏季高温天气更容易引发火 灾或电路故障# 本系统的温度监控模块主要由通信接口)电源 模块)信号采集单元以及开关量输出等部分组成# 智能开关柜 直接由主母线引出电源线"首先由变压器对高压信号进行降 压"再对输出电压进行稳压调节"最后为单片机提供最佳的工 作电压和电流# 这种设计无须引入外部电源"避免了重复更换 和维护蓄电池的麻烦#
在发生故障或定期停电维修期间"需要对开关柜进行远程 分合闸"采用继电器可以实现该功能# 将继电器与 #L控制设 备相连"实现远程的分合闸控制#
(&( 电量监控模块设计 本文的 $%.@智能型开关柜可以实现对电压)电流和设备 在线状态的实时测量和传输# 由于开关柜中电气设备的工作 电压较高"单片机无法对其进行直接的测量"因此采用电压变 换的思路"通过电压互感器将高压电进行降压# 电压互感器经 过大电阻与一次侧相连"实现毫安级的电流输出"再通过电阻 器转换为电压信号"采用分流器的方案完成电流的采集# 分流 器具有无磁饱和)价格低)精度高等特点"可以满足大交流电流 的测量"非常适用于开关柜的电流监测# 为了实现对设备状态的监测"本系统采用了光电耦合器) 发光二极管和发光三极管的组合电路对设备工作状态进行识 别"可以准确反映设备触点的开合状态"实现了对断路器)接触 器等关键设备的分合闸状态监测# &结语 随着技术的快速发展"许多电力设备制造企业开始投入大 量的资金对新型智能开关柜进行研发"不断采用新技术新工 艺"这为智能化低压开关柜的发展提供了广阔的市场空间# 参考文献 $ 吴斌王春雷&高压开关柜群智能在线监测系统方法探 究 E &电工技术)%$')3 3%23)& ) 孟晨旭李新海 范 德 和 林 洋 益 雷 旺 周 恒 曾 令 诚& 变电站 $%.@开关柜温度监测技术分析与应用 E &电器工业 )%$'$) 0'21)& ( 朱德亮李传江曾伟华&$%.@开关柜分布式实时状态 监测技术研究 E &通讯世界)%$')0%' ()(2()3& 作者简介宗岩$''% 男汉族江苏宿迁人大专助 理工程师目前从事电气成套设备设计方面的工作
浅谈高压开关柜的设计
浅谈高压开关柜的设计高压开关柜是电力系统中重要的组成部分,是电力设备集成的核心控制设备。
高压开关柜分为多种类型,需要根据不同的使用场景进行设计,以满足不同的需求。
本文将重点探讨高压开关柜的设计,从设计标准、选型、布局、绝缘、安全等方面进行详细解析。
一、设计标准高压开关柜的设计需要遵循一定的标准和规范,以确保设备的可靠性、安全性和性能稳定性。
常用的标准和规范包括国际电工委员会(IEC)、国家标准和行业标准等。
具体来说,应根据不同情境选取不同的标准进行参考和借鉴,并相应地进行设计。
二、选型高压开关柜主要按照额定电压、电流、短路容忍电流等参数进行分类。
在选型时需综合考虑电源配电方案、保护装置和控制系统的设计要求。
因此,在选型前需要进行详细调查和研究,评估设备的性能参数和特性,并综合考虑电力系统的环境特点和要求,以确保选型的正确和可靠。
三、布局高压开关柜的布局是设备设计的重要组成部分,它会直接影响到整个系统的安装、运行和维护。
因此,在设计时需要根据安装环境和使用要求进行详细的布局规划。
一般来说,高压开关柜的布局应符合以下要求:①配电室内易于进行人员通行、操作和维护;②必须满足调试、维护、拆装等需求;③各部分的布局应科学合理,便于操作和维护。
四、绝缘高压开关柜的绝缘是设备设计的重要方面,直接关系到系统的安全和稳定性。
高压开关柜在设计时,应根据使用环境选择合适的绝缘材料和结构,以达到良好的绝缘效果。
一般来说,高压开关柜的绝缘应具备以下特性:①具有耐热、防水、耐高温和抗电弧侵蚀等特点;②符合国家的行业标准和规定。
五、安全高压开关柜的设计安全性是设备设计的核心。
在设计过程中,应充分考虑设备使用环境和要求,选择符合安全规范和标准的控制元件和便于维护保养的设计方式,以确保设备的稳定性和安全性。
此外,高压开关柜各部分的连接一定要保证合理,特别是对于电缆连接,要确保合理的安全间隙,以避免事故和电器短路等问题。
总之,高压开关柜的设计需要综合考虑多个因素,包括设计标准、选型、布局、绝缘和安全等。
气体绝缘金属封闭开关设备的智能化设计
气体绝缘金属封闭开关设备的智能化设计气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的智能化设计在现代电力系统中扮演着至关重要的角色。
随着科技的发展,智能化设计已成为提高设备效率、可靠性和安全性的必然趋势。
本文将探讨GIS智能化设计的关键方面,包括感知技术、数据处理、远程监控和故障诊断等内容。
感知技术在GIS智能化设计中具有重要意义。
传感器的应用使得设备能够实时监测电流、电压、温度等参数,从而及时发现异常情况并采取相应措施。
例如,温度传感器可用于监测设备的工作温度,一旦温度异常,系统便可发出警报并自动切断电源,以避免设备损坏或事故发生。
数据处理是GIS智能化设计中的另一个关键环节。
通过采集传感器所得数据,并借助数据处理技术,可以实现对设备状态的实时监测和分析。
这些数据可以用于优化设备运行策略、预测设备寿命、提高能源利用率等方面。
同时,人工智能和机器学习等技术的应用,也为数据处理提供了更多可能性,使得系统能够不断优化自身性能。
远程监控是GIS智能化设计的一项重要功能。
通过网络连接,运维人员可以远程监测设备运行状态,并进行实时干预。
这种远程监控不仅提高了设备的可靠性,还降低了运维成本和人员的工作强度。
例如,当设备发生故障时,系统可以自动向运维人员发送警报,并提供详细的故障信息,以便他们及时采取措施解决问题。
故障诊断是GIS智能化设计中的关键环节之一。
利用先进的诊断算法和模型,系统能够准确地识别设备的故障类型和位置,并给出相应的处理建议。
这大大缩短了故障排除的时间,提高了设备的可用性和可维护性。
同时,通过对历史故障数据的分析,系统还可以发现潜在的问题,并提出相应的改进措施,以进一步提高设备的性能和可靠性。
综上所述,气体绝缘金属封闭开关设备的智能化设计是提高电力系统运行效率和安全性的重要手段。
通过感知技术、数据处理、远程监控和故障诊断等关键技术的应用,可以实现设备的智能化运行和管理,从而为电力系统的稳定运行和可持续发展提供有力支撑。
金属封闭高压开关柜的智能化技术
生事 故 , 引起 局 部 或 较 大 地 区 的停 电 , 将 会造 成 巨
大 的经济 损 失和 社会 影 响 , 因此 这些 设 备运 行 一段
时 间后 或 运 行 中 , 须 进 行 必 要 的检 查 和 维 护 。 必 迄
今 为止 , 电力 部 门一 直 采 用 传 统 的维 护 方 式 : 即定
每 项技术 工作 的实施要 有专 人进行 复核 , 防止偏 差 , 纠正错误 , 免人为工程 质量事故发生 ; 避 材料检验 : 施
工工地所 用 的各类 材料 , 如钢 材 、 泥 、 沙 、 水 粗 砖等都
成一项验 收一项 , 收合格后方 可进行下一 道工序或 验 部位 的施工 ,同时也 为竣 工验 收提供 完整 的技术 资
可测 量相 电流 、 问和相 对地 电压 、 相 零序 电压 和 电流 、 频率 、 有功功率 、 功功率 、 无 功率 因数 和 电能等 。
2 . 通 信 功 能 4
可完成与 P C机就地通信或通过变 电站通信系 统与远方通信 , 装置一般可支持 m du 协议和标准 ob s
通信规 约 IC 7 一5 l l 1 3 、 NP .、T P E 8 O 一 O ( 0 ) D 30 C 佃
型化 。
3 在线 监测装 置 3 1 状 态维护技 术 .按 由于 高压 电器 设 备在 电网 中 的重 要 性 , 旦发 一
2 智 能化测控 保护 装置功 能 智 能化 测控 装 置 的核 心器 件 是微 处 理机 , 置 装 充分 利 用 数 字 技术 和 软 件 技 术 , 保 护 、 视 、 将 监 控 制 、测 量 与通 信 集 于 一 身 ,在相 同 的硬 件 环 境 下 , 可 实现 多 种 功 能 。
浅谈10kV高压开关柜设计的几点体会构建
浅谈10kV高压开关柜设计的几点体会构建摘要:主要研究10kv高压开关柜设计,分析了10kv高压开关柜的功能、接线与结构,在此基础上,对10kv高压开关柜设计要点进行了讨论。
关键词:10kv高压开关柜;设计我国国家经济快速发展,工业化与现代化进程加快,电能逐渐成为人们生产生活必备能源,电力供应故障会严重影响群众的生产生活,给社会生产带来巨大的经济损失,因此可靠性成为了电力系统运行最为关注的问题,研究10kv高压开关柜设计问题,对进一步提高电力供应稳定性和可靠性有重要意义。
一、10kv高压开关柜(一)功能高压开关柜是电力系统非常关键的设备,直接关系到整个电力系统运行安全性,是电力系统运行的基础维持设备,出现高压开关柜故障,将会导致电力系统故障,近些年电力系统改革逐渐深化,10kv高压开关柜应用更加广泛,而应用过程中也暴露出了一些问题,在长时间运行过程中,受到环境、老化、运行维护以及设计等综合因素的影响,高压开关柜故障频发,影响电力供应和工作人员安全。
10kv高压开关柜内主要有负荷开关、隔离开关、接地开关、互感器、站用变电压以及其他测量、控制、保护、调节装置,内部结构十分复杂,除了各种电力系统元器件,还有各种中间件、内部附件、连接件和支持件。
10kv高压开关柜内部以空气、复合绝缘材料为介质,用于实现电网电能的接受与分配。
10kv开关柜的设计工作对开关柜运行安全性、稳定性和可靠性直接相关,通过对设计方案的优化调整,能够进一步降低10kv开关柜运行过程中的故障几率。
(二)接线10kv高压开关柜电力系统并不十分复杂,以连接发电站、变电站、配电线和用户终端为主要功能,需要根据国家规范和行业标准要求接线配置,一般有单双电源和旁路母线两种接线方式。
要注意10kv高压开关柜接线接线必须满足系统各方面性能要求,尤其是可靠性与安全性和绝缘性能要求,同时还要确保开关柜各种运行方式都能够正常运转和切换,运行经济性也是设计方案审核的重要指标,要求电力系统运行效率更高,经济效益更好,减少电能损耗,提高变电运行的经济性。
12kV智能开关柜的研究与设计
12kV智能开关柜的研究与设计摘要:随着我国社会与经济的不断发展,使得社会大众对供电的可靠性也产生了更高的需求。
针对现代煤化工企业对供配电系统智能化程度和可靠性要求越来越高,提出了智能开关柜的研究与设计,分析了智能开关柜的设计选型和应具备的功能,对智能开关柜应具备的功能进行了结构和各功能单元设计。
实际应用表明,设计的12kV智能开关柜智能化程度高,功能更加完善,安全性更加可靠。
关键词:智能开关柜全电动操作管理系统故障预测引言:为切实降低停电事故的发生概率并缩短停电的持续时间,除了要对配电网结构予以合理优化,以提升供电的可靠性之外,尚需对配网设备产品的质量予以高度关注。
与此同时,基于时下这种高新技术时代,传统配电开关设备亦需积极借助时下先进的,诸如感知、记忆、自动诊断与修复等智能化操作功能,以此方能有效促进传统配电开关设备逐步往智能化、自动化的方向发展。
1 12kV智能开关柜具有的功能12kV智能高压开关柜由柜体、智能型真空断路器、电子式电流互感器、智能综合保护、智能仪表、电动接地开关、智能测温、柜内视频监控等组成。
智能化开关柜全电动操作,集成检测、控制和保护单元,能实现脱扣回路断线检测、动作时间检测、接触部件检测、弹簧储能时间检测、温湿度检测、动物侵入监测和柜门监视等功能,并对其检测到的数据分析和处理,进行故障预测、判断并能计算出开关的剩余使用寿命和维修期限。
1.1在线无线测温装置功能智能型高压开关柜对断路器、主母排、电缆进行在线无线测温,具有在线实时测温、采集、分析和超温报警功能。
1.2断路器状态监测功能智能开关柜中的断路器能实现对断路器分合闸线圈电流的波形状态、分合闸速度、储能电机电流波形、储能状态、储能时间、灭弧室真空度等参数的在线监测,具备关键点温度报警、灭弧室真空度报警、超行程检测、跳闸回路断线报警和弧光保护等功能。
通过实时检测设备发生的故障能及时发出报警,避免事故的发生。
智能型真空断路器通讯口采用标准IEC61850协议,可通过光纤以太网通讯方式与间隔层设备交换数据。
高压户内手车式金属封闭开关柜设计
开关柜及设计国内国外现状和发展趋势能源是经济发展和社会发展的源动力,能源的使用是提高人类生活质量的的重要元素之一,随着人类使用能源的种类越来越多,所以对能源的质量也提出了越来越高的要求,我国的电力贯穿各个领域,电力作为能源的重要载体,在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用,同时也是实现我国现代化的重点策略,电能是一种形式,它的形成是由很多种能量转化而来,是一种二次能源。
电能的利用是第二次工业革命的重要标志,它的发送,转变,传递,输送以及到用户的用电,几乎是同时发生的,所以无论何时都要保持功率的平衡,想要提高国民的经济水平,电力工业就必须取得更大的进步,社会发展的大方向也是如此。
总而言之,我国的电力发展和国外还有很大的差距,因此就必须加强国家电网的建设,在电力发展上做好规划。
变电站在改变和调节用电的电压和保护用电系统等方面起着重要的作用,同时也对于着电压的变换,阻抗的变换,相位的变换起着重要作用。
变电站配电柜的部分设计使我们对于变电站的功能有一个充分的了解。
该设计包过,对原始资料的分析,壳体的强度,主接线的设计,铜排的设计,对于主变压器的选用,导体和电气设备的选择,防雷接地设计,配电装置设计,1KYN28-12(Z)开关柜的总体机构1.1开关柜主接线设计以kYN28-12(Z)高压开关柜为列,它的结构是由柜体和手车这两大部分组成。
柜体分为:仪表室、手车室、母线室、和电缆室四个单独的隔室。
外壳防护为IP4X的等级相比于等级为IP2X 的各个隔室外间,将架空进出线和电缆的进出线及开关柜的其它功能排列后组合成为各种形式的主接线设计要求:开关柜的电气接线也被称为电气一次接线,它是按照在电厂和变电站中直接生产电能,传输,和分配电能的工作顺序和根据绘制的一定要求组合产生的电器设备,主接线代表了变电站高压电,主体结构是大电流电器,它与开关柜的是否运行,灵活性能有很大的关系,所以开关柜的主接线设计都必须经过技术的验证与在实际用途论证过后,才能最后确定设计方案。
浅谈金属封闭高压智能开关柜设计
浅谈金属封闭高压智能开关柜设计发布时间:2022-01-06T03:17:55.394Z 来源:《中国电业》2021年22期作者:谢利标[导读] 在信息时代下,智能化装置成为了主流,许多行业针对发展的需求,谢利标南京开关厂有限公司摘要:在信息时代下,智能化装置成为了主流,许多行业针对发展的需求,实现了智能化装置控制,既提高了工作运行的质量和效率,又使得工作的运行进入了一个新的阶段。
智能开关柜是集电子技术、数学化设备于一体的运行装置,应用在变电站的自动化发展中,能够进一步推进变电站的发展。
在智能开关柜的设计中,融入到了自动化技术在其中,实现了智能控制功能,工作人员可以直接通过参数的设置实现智能控制工作,减轻了日常工作的负担,让变电站运行变得更加的稳定。
在智能开关柜的设计中,需要考虑到整体结构的完整性,智能电网的运行主要是对变电站内部的运行情况进行管控,一旦出现电流过强的情况,则需要对电流进行控制,稳定各部分的电流情况,这样才能够使得整体的运行更加稳定。
若在实际的运行过程中,出现有数据异常的情况,智能电网可以通过全面的控制检测实现断路器运行的监视,保障变电站内部的运行情况。
关键词:智能化装置;智能开关柜;结构设计;变电站引言:各行各业智能化程度的不断提升,自动化控制工作成为常态,不少行业开始对工作模式进行了优化创新,通过信息技术的应用,对内部的工作内容进行了实时监控,一旦出现有偏差的情况,可以及时进行优化,解决所存在的问题,稳定具体的工作运行状态。
在当下的变电站运行中,由于社会的发展对于电力资源的需求增大,在不少的电力企业在进行变电站的运行中,构建了智能化的控制模式,针对内部运行状态进行了实时的监控管理,这样能够使得工作人员在第一时间检测出运行中所存在的问题。
一、金属封闭高压智能开关柜中智能断路器设计(一)友好的人机界面智能看关柜设计,主要是针对变电站自动化发展所进行的智能化变革,通过各项先进技术的应用,来实现基础智能电网的建设,这样能够使得变电站内部的运行变得更加地高效化。
浅谈高压开关柜的设计与应用
浅谈高压开关柜的设计与应用摘要:高压开关柜作为电力系统不可或缺的重要设备类型,在很大程度上可以对电力系统发电、输电以及配电产生直接影响,具有重要的可行性价值。
近些年来,为进一步迎合大众用电需求,缓解部分地区电力短缺局面,相关人员需要对高压开关柜优化设计问题予以高度重视。
在优化设计过程中,应该结合高压开关柜功能需求,做好细节设计工作,达到良好的应用效果。
针对于此,本文着重对高压开关柜优化设计问题以及应用问题进行研究分析,以供参考。
关键词:电力系统;高压开关柜;优化设计;应用分析引言:目前为进一步增强电力系统安全运行效能,设计人员需要对电力系统各组成部分以及相关机构运行问题进行全面优化。
其中,高压开关柜作为电力系统运行体系的重要组成部分,不仅可以实现电力系统发电、输电以及配电过程,同时也可以实现电能转换以及控制与保护等功能作用。
因此在优化设计过程中,设计人员需要着重针对高压开关柜优化设计问题进行统筹部署与合理改进,以切实保障电力系统运行质量安全。
结合优化设计情况来看,在高压开关柜优化设计工作期间,设计人员需要从高压开关柜结构体系方面入手,重点针对母线以及互感器等结构内容进行梳理优化,以达到良好的运行效果。
1 高压开关柜含义及功能需求分析1.1 含义分析高压开关柜主要是指在电力系统运行过程中可以发挥配电、输电变电以及相应控制保护功能的电力装置。
一般来说,高压开关柜可以按照电压等级不同细化分为多种结构类型。
举例而言,按照电压等级在3.6kV~550kV的电器产品进行划分,可以将高压开关柜细化分为高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关等多种类型。
从结构组成上来看,高压开关柜主要由隔离开关、高压负荷开关以及电器元件等重要结构组成。
其中,空气与绝缘材料基本上可以视为高压开关柜绝缘载体的重要表现,在运行应用过程中,可以发挥良好的绝缘保护效果[1]。
1.2 功能需求高压开关柜在很大程度上会对电力系统整体运行效能产生至关重要的影响,如果高压开关柜设计效果未能达到预期,那么就会导致电力系统出现运行故障等。
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浅谈金属封闭高压智能开关柜设计
摘要:智能开关柜是电力开关柜和变电站自动化发展的新趋势,是构建智能电网的基础。
文章重点介绍了智能开关柜的设计,涉及到数字技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和开关柜主要功能和特性。
关键词:智能开关柜;电动底盘;电动接地开关
智能开关柜是高度集成化和数字化的设备,由智能电器、智能控制和一次开关柜体构成。
智能电器是在开关设备中引入计算机技术,数字处理技术和网络通信技术的新一代模块化和标准化开关电器;智能控制是采用智能处理控制系统对数据进行独立的处理,并可将采集的信息进行处理后通过计算机通信接口上传,实现测量、保护、控制、数据采集与监控、电能计费、事故报警、事故追忆、数据报警打印等功能,能够根据开关的状态和电网的运行模式,自动选择最佳模式进行控制和保护。
智能开关柜的设计:(1)柜体采用中置移开式结构、采用进口敷铝锌钢板经数控冲床加工,采用多重折边工艺,用拉铆和高强度的螺栓联接拼装而成,精度高,具有抗腐蚀性和氧化性,机械强度高,外型美观。
(2)开关柜分为母线室、仪表室、断路器室、电缆室四个独立隔室。
柜体防护等级为IP4X。
(3)断路器是在柜门关闭的情况下才能操作,无电情况下才能合接地开关,操作人员安全感强。
(4)智能开关柜具有先进的机械联锁装置,完全满足“五防”要求。
(5)智能开关柜选用具有电动底盘功能的智能型断路器和具备电动操作的接地开关。
(6)智能开关柜设计紧急分闸按钮,可以满足紧急情况下的分闸操作。
(7)智能开关柜可就地或远方操作断路器手车遥进和退出、可就地或远方分、合接地开关,能进行远方合分闸的断路器。
(8)选用电子式互感器、智能操控装置、电弧光保护、红外测温窗口等
装置。
(9)构建信息化网络结构。
以下本文将从智能型断路器、智能化的测量控制保护装置、智能操控装置、开关柜温升在线监测装置、电弧保护装置等五个方面来介绍智能开关柜的设计和应用。
1 智能断路器和电动地刀
智能断路器配有集成化微电子设备、数字通信接口、传感器和执行器,集智能化控制功能、状态监测与诊断功能、智能化操作功能为一体。
具有分合闸和在线监测和诊断功能,能及时了解开关设备全面的运行状态,掌握并智能分析处理其变化趋势。
智能断路器具有完善的在线机械特性检测,分合闸电磁铁和储能电机电流波形测量,温升测量,并据此进行机构状态检测、诊断、报警。
同时具有通信和数据记录以及底盘车电动进出功能,显著提高了断路器系统的智能化和可靠性。
具有以下特点:
(1)友好的人机界面。
智能化断路器面板上具有可触摸的人机界面,可分页浏览断路器详细的运行参数。
(2)机械特性在线检测、在机构上安装有特制的位移传感器和专有的信号处理单元,通过断路器面板上的显示器可显示每次分合闸后的分合闸位移波形,分合闸速度,分合闸时间,超程,开距,不同期等机械参数。
(3)分合闸、储能电机电流波形检测。
采用高精度的霍尔传感器对分合闸电磁铁,储能电机的电流进行测量,并能将电流波形显示出来。
(4)断路器状态检测,诊断及维护导则等专家系统。
根据检测到的分合闸机械波形,分合闸电磁铁、储能电机电流波形和在线温度情况,对断路器的状态进行诊断,得出断路器各个环节是否正常,对出现异常情况进行报警和分析处理。
(5)具备通讯和数据储存功能。
智能化断路器采用标准的现场总线通讯接口,支持多种标准通信协议,可将监测数据、曲线和诊断结论显示到综合监测装置上,并通过数据传输到后台中。
具备强大的数据储存功能,能将断路器每次操作的机械特性和各电流波形进行储存,便于调用查看。
(6)电动进出控制。
电动底盘车可现实断路器的远程进出控制,具备手动优先功能和进出软启动和软停止,
具有堵转保护,可手动和电动自由切换。
(7)智能断路器具有电磁兼容功能和满足机械特性和温升的要求,可靠性和安全性高。
(8)电动底盘车和电动接地开关。
电动底盘车和接线模块布置于底盘车车架内,与底盘车构成一个整体。
同时适用于手动、电动操作。
接地开关采用一体化模块结构,可电动合闸、电动分闸、手动、电动切换
2 智能化的测量控制保护装置
智能化的测量控制保护装置主要器件为可编程的高速微处理器和单片机,软件和硬件上采用模块化结构,运用数字技术以及计算机技术,在强干扰和恶劣环境下也能够实现保护、测量、控制、监视、通信等各种功能。
2.1 保护功能。
三段式电流保护(方向或低压闭锁),反时限过流保护,低周减载保护,三相重合闸的保护功能,小电流接地选线、低电压、过电压以及零序电压、过负荷的保护功能,断路器失效时的保护功能。
2.2 控制功能。
可以实现就地、远方控制,对断路器底盘车进、退的控制,断路器分、合闸的控制,还有接地开关的分合登各项操作,以及实现保护合闸、保护跳闸;对信号进行控制以及将控制对象的情况显示、打印等,使控制操作更加便捷和安全。
2.3 测量电量。
能够测量电流、电压、频率、功率因数、电能、电度、平均功率等进行测量等。
2.4 通信功能。
装置可以选择双网通讯配置,能够与管理计算机实现通信或者借助变电站的通信体系进行远程通信。
其装置支持Modbus通讯协议以及IEC870-5-101(103)等标准通信规约;其串行的标准接口为RS232和RS485,现场总线为CANBus等;通信介质可采用电话线、光纤、无线、载波等。
2.5 监视功能。
能够对断路器运行状况及跳闸、合闸回路进行监视;能够对本机的运行状态进行自检和报警;具有故障录波和报警追忆功能,能够对故障的类型、产生的时间以及故障
的波形如实加以记录、分析和报警和打印等。
3 智能操控装置
智能操控装置是集中指示一次回路模拟状态、手车位置、接地刀位置、开关状态、操作机构储能状态;高压带电指示、带电闭锁控制器、自动加热除湿、实时数字显示温湿度值及加热器故障监测、超高温报警并强制停止加热、智能语音防误提示、红外人体感应、柜内电气接点温度在线监测、有无功功率、电能、功率因数、电压电流等多种电力参数的在线测量、RS485通信接口、4~20MA变送口等多种功能。
4 开关设备温升在线检测系统
开关设备温升在线监测系统由温度监测单元、智能型无线测温装置构成。
温度监测单元包括断路器温度监测单元和母排温度监测单元。
测量装置可在线监测梅花触头温度和母排温度并将采集到的温度数据通过RS-485将数据传输到后台监测平台,进行数据保存、超高温报警、断线故障报警等功能。
开关设备温升在线监测系统可与温升在线监测软件配套使用,实现变电站内开关设备温升集中远程在线监测。
具有在线采集、监测、分析现场温度的功能。
并能作出超温报警、对比历史记录等处理,保障在设备发生事故之前作出处理。
5 弧光保护
弧光保护控制装置集成保护、监视、控制和通讯功能于一体,具有可靠性的保护、监控能力。
闪络保护:具有光纤闪络检测输入以及保护元件。
可选保护特性电压输入选项:可实现过/低频率、频率变化率、过/低电压、同期监测、直流电源监视、闪络保护以及需求量表计测量。
可编程的保护逻辑设定。
测量和监视功能。
通过分析顺序事件记录(SER)报告和录波报告,实现快速验收、试验和
故障后分析。
主动上送的SER规约可用于全站的二进制顺序事件记录SER采集。
星型和三角形电压输入可设定。
通讯方式可选择性多。
功能包括IEC 61850、DNP3串行口以及LAN/WAN、MODBUS TCP/IP等。
感谢您的阅读!。