高压开关柜智能操控装置的选用

高压开关柜智能操控装置的应用
摘要：高压开关柜是供配电系统中广泛应用的供配电设备。

传统高压开关柜，在操控方面存在不足之处。

高压开关柜智能操控装置应运而生。

分析了传统高压柜存在的不足之处，介绍了高压开关柜智能操控装置的诸多优越性。

对如何选用提出建议。

现此装置的使用越来越广泛。

关键词：电气高压开关柜智能操控装置选择
高压开关柜是根据不同用途的配电接线方案，将一、二次设备组装在柜中的一种高压成套配电装置。

高压开关柜是供配电系统中广泛应用的供配电设备。

传统高压开关柜是全封闭型的且设有机械“五防”闭锁装置。

其在操控方面存在不足之处。

随着电器工业的飞速发展，人们不仅对设备的稳定性和可靠性要求越来越高，而且对设备的外观也越来越重视。

开关柜技术在不断发展改进的过程中，人们一直都在为电力输配电的稳定性和安全性做改进，增加了许多检测保护仪表，确保输配电的连续性和可靠性，随着仪表门上的二次检测保护仪表越来越多，也带来了一些新的问题，如：安装、观测、使用、维护非常不方便，是不是能够做得集成化一些呢？在这样的时代背景下，研制和开发了高压开关柜智能操控装置。

目前此套装置经过一段时间的应用，已处于技术在熟和产品可靠状态。

它的优越性也得到了越来越多的电气设计人员和设备使用方的认同。

现高压开关柜智能操控装置的使用越来越广泛。

1.传统高压开关柜在操控方面存在的不足之处
1.1 实际工作状态显示的不足
高压开关柜在运行过程中柜门始终是封闭的。

传统高压开关柜利用粘贴在柜门上的有机玻璃标示出高压开关柜的一次主接线。

这种指示方式是静态的，只能让值班人员知道此高压开关柜的功能，不能知道此高压开关柜内一次元器件的实际工作状态。

1.2 温、湿度控制上的不足
当温度、湿度达到一定的程度时，会在高压开关柜内产生凝露现象。

高压开关柜内出现凝露会造成绝缘事故。

使用传统高压开关柜，值班人员需通过每天定时巡检来检查是否有凝露现象。

当发现凝露，值班人员手动开启高压开关柜内配置的加热器和风扇。

高压开关柜内电气设备的连接部分在大电流通过时经常会温度升高，导致设备老化、绝缘性能下降现象。

使用传统高压开关柜，主要由值班人员定期用红外线热像仪、测温仪、示温片等手段对设备进行定期巡检。

这一方法只能定期监测到温度数据，不能实现实时监测。

温度过高时亦不能报警。

同时只能测量裸露在外的接点温度，无法监测到电气设备内的接触点、电缆头等温度。

1.3 验电上的不足
目前广泛使用的传统高压开关柜是全封闭型的，且设有机械“五防”闭锁装置，无法满足安全操作规程“先检电、后挂接地线”的要求。

因为在执行线路检修操作过程中，小车从工作位置拉到试验位置前，必须先验明设备已断电。

传统的高压开关柜上的高压带电显示装置存在一些缺陷。

传统的高压开关柜也无法用携带式验电器对设备进行验电。

因些传统高压开关柜的验电问题一直是困扰安全生产的一个主要问题。

2 高压开关柜智能操控装置的优越性
2.1 显示实际工作状态的优越性
高压开关柜的一次接线图用动态模块来显示。

由断路器、隔离小车、母线、电流互感器、电压互感器及接地开关图形符号形成实时动态模拟显示。

这种动态模拟一次接线图，能动态显示断路器分闸/合闸、接地开关分/合、储能状态、小车工作/试验位置及进程过程中动态，断路器与接地开关的防误闪烁提示等。

值班人员可以直观准确地知道该高压开关柜当前一次主线路状态，从而可以获得更直观、更丰富、更准确的状态信息。

2.2 温、湿度控制上的优越性
温、温度控制是通过配用温度传感器和湿度传感器，将信号放大与逻辑比较后输出加热控制信号，以启动/停止加热器工作。

同时具有加热回路故障检测功能，可设置报警极限。

当温度超越报警极限时，报警器报警并可关联到LED指示灯及端子的开关量输出。

可在线检测接触点、电缆搭接头等电气接点的温度，量程范围在0℃~125℃之间，精度为正负1℃。

值班人员不需要通过每天定时的巡检来检查凝露现象并进行相关处理，同时也不需定期用红外线热像仪、测温仪、示温片等手段对设备进行定期巡检。

该装置实现了实时监测，提高了供电的可靠性，减轻了值班人员的工作量。

2.3 验电上的优越性
采用LED高压带电显示，它的启辉电压(KV)=额定相电压*(0.15-0.65)，用于电磁闭锁启控(KV)=额定相电压*0.65以下。

当三相同时不带电时，闭锁解除灯亮，启动电磁锁动作。

这样弥补了传统高压开关柜上的带电显示装置的缺陷，可以实现验电的功能，并具有高可靠性、长寿命、免维护，且显示清晰醒目，可有效防止误操作而引起的一些事故。

2.4 操控上的优越性
从装置上就能直接进行断路器分闸/合闸、小车进出电动、储能、远方/就地、照明操作，而无须再在开关柜柜门上安装开关操作。

2.5 人体感应及语音提示功能
当有人在高压开关柜前停留时，自动启动柜内照明，液晶屏亮并用语音提示本柜已带电/断电。

人离开后，自动停止。

语音防误提示开关量之间的逻辑关系和相关操作蜂鸣器程，准确判断小车相应位置及开关量状态，并对即将实施的错误操作做出正确预先判断，给出适时的纠正语音提示和相应闪烁灯光，防止错误操作的执行。

当断路器在合闸状态下，操作人员误将小车从试验位置推至工作位置或从工作位置拉至试验位置时，语音提示“请分断路器”；接地开关合闸状态下误将小车从试验位置推至工作位置时，语音提示“请分接地开关”等。

2.6 电力参数测量功能
具有电力综合参数测量功能，精度为0.5级。

参数可以有三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因素、频率、有功电度、无功电度等常规电力数据。

2.7 通信功能
可带RS485通讯接口，可将智能操控装置相关数据上传到后台监控系统，实现远程自动化管理。

2.8 简化了高压开关柜的面板结构设计
1）传统高压开关柜的控制面板形式，见图1。

图1 传统高压开关柜的控制面板
2）带智能操控装置的高压开关柜的控制面板形式，见图2。

图2 智能高压开关柜的控制面板
3 RTH501系列开关柜智能操控装置简介
RTH501系列开关柜智能操控装置是成都瑞科电气有限公司配合电力部门开发设计生产的高压开关柜智能产品。

RTH501系列开关柜智能操控装置将一次模拟线路牌、手车位置、断路器位置、断路器储能状态、接地刀位置、高压带电显示及闭锁、温湿度监控、操控开关、电力参数测量和触点/电缆连接头测温等功能集于一身，不仅安装使用方便，而且增加了RS485通讯、智能防误等新型功能，使电力输配电系统走向智能化和网络化时代。

主要特点：
■一次系统图动态指示，可以指示断路器分合，手车工作位置/试验位置，接地开关分合及弹簧储能
■具有语音防误提示功能
■带电显示及闭锁功能，显示主回路带电情况，并带有闭锁输出功能
■具有人体感应功能
■操控开关可灵活安装
■具有温湿度控制功能
■具有电力参数测量与电能计量功能
■具有触点/电缆连接头测温功能
■开关电源供电，交直流通用电源
■自动记忆功能，装置可记录32次事件信息且掉电不丢失
■提供RS-485通讯接口，Modbus规约，可接入SCADA、DCS、PLC系统，直接与上位机通信，可上传状态量、模拟量、事件记录、定值等信息
4 西藏察隅县波罗水电站工程中高压开关柜智能操控装置的选用
西藏察隅县波罗水电站工程位于西藏林芝地区。

此工程的供配电系统规模为：一个35KV 总降压站，五个分变电站。

供配电系统控制室设在35KV总降压站内。

35KV总降压站内有24h值班人员，分变电站内无人值班。

在西藏察隅县波罗水电站工程中高压开关柜智能操控装置的选用功能情况如下：
1）进出线柜的智能操控装置具有的功能：动态模拟图，分合闸、接地、储能等元件状态指示，带电语音提示，带电显示及闭锁，2路温、湿度显示及控制，分合闸、储能、远方
/就地等操作开关，柜内照明开关，RS485通讯接口。

根据这些功能，选用我司对应智能操控装置型号为RTH501B-WS2-C-H-Z。

2）PT及避雷柜、隔离开关柜的智能操控装置具有的功能：无分合闸、储能、远方/就地等操作开关功能。

其余选用的功能与进出线柜的智能操控装置功能相同。

选用我司对应智能操控装置型号为RTH501B-WS2-C-Z。

5 结束语
高压开关柜智能操控装置功能强大，集多功能于一体，可取代传统高压开关柜的一次回路模拟、带电显示器、断路器分合闸按钮等元件，具备了断路器分合闸状态指示、储能指示、接地开关指示、手车位置指示、智能语言防误提示、高压带电显示、温湿度显示及参数设置、人体感应、柜内照明及RS485通讯接口等多项功能。

用户可根据实际需要进行选择这些功能。

高压开关柜智能操控装置以一体化布局配套装设于高压开关柜，简化了高压开关柜的面板结构设计，美化了高压开关柜的面板布局，完善了各开关状态的指示功能和安全性。

大大提高了高压开关柜智能操控的集成度和智能化程度。

用户选择高压开关柜智能操控装置时，只要根据自己使用需要和特点，选择对应的功能，从而指定不同的型号，并提供一次系统图。