智能开关柜在变电站工程设计中的应用解析

摘 要：智能开关柜随着科技技术不断发展也经历着不断的变革和更新，本文将针对智能开关柜的特点进行详细的分析，其目的是探究出智能开关柜在变电站工程设计中的应用，以便于切实展现智能开关柜的实际效用。

关键词：智能开关柜；变电站；工程设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.107

经历过了固定式、落地手车式、中置式等多种形式的变迁与变革。传统开关柜已经被时代所抛弃，传统开关柜制造工艺相对简单、虽然造价相对较低，但是防护等级相对较差，对我国的电网安全带来了很大的风险。随着时代的不断发展和变迁，使得我国开关柜的工艺也在进行着不断的发展与变革。通过对开关柜的性能、占地面积、结构、互换性等内容不断的优化，我国兴起了手车中置开关柜的应用，并且由于手车中置开关柜的绝缘性和可靠性，为我国电力工作带来了很大的契机。本文将针对智能开关柜在变电站工程设计中的应用进行详细的解析。

1 智能开关柜的特点

1.1 智能开关柜结构特点

智能开关柜的构成主要是由智能化控制单元和一次开关本体所构成的，智能开关柜一般采用中置式开关柜，其优势是极其显著的[1]。智能开关柜主要是利用敷吕锌钢板而构成，通过CNC机床加工手段，通过铆螺母和高强的螺栓连接组装而成。并且智能开关柜有很多独立的隔室，还设有泄压装置，其隔室的等级分别为IP2X和IP4X。智能开关柜的整体装置的精准度非常高，不仅外观精美，而且抗氧化、抗腐蚀、机械程度都非常高。与此同时，智能开关柜的手车装卸能够在轨道上进行，与能够很大程度上保障推拉的稳定性。手车操作环节一般都是在柜门封闭情况下开展的，能够有效的保障智能开关柜操作人员的安全。智能开关柜的断路器中置，还能够在一定程度上缩小智能开关柜的尺寸。与此同时，能够有效的增强电缆维修工作的简便程度，并且增强了智能开关柜的避雷程度。此外，智能开关柜还具有先进的机械联锁装置，很大程度上满足了“5防”的需求。

1.2 智能开关柜二次线路结构特点

智能开关柜二次线路有着非常显著的优势，可以有效的针对智能开关柜进行测量、保护、显示计费。将智能开关柜的继电器和显示仪表等内容替换成智能保护测控单元，这样，能够充分的发挥智能开关柜二次线路的功效，使原本的二次接线更加的紧凑和便捷。

1.3 智能开关柜变电站组网结构特点

针对智能开关柜运用到变电站组网结构的过程中，其中最为重要的一个特点便是智能开关柜变电站组网结构能够有效的针对数据信息进行处理和取样，有效的针对电力数据信息进行及时的处理和控制。客观来说，智能开关柜变电站组网主要是针对系统的电压和各个智能开关柜的电流状态进行的控制，并通过电缆的手段，将电力数据信息传送到集中控制室中。主要的通过保护继电器实现保护与控制功能，并利用电缆的手段传到开关设备中。但是针对智能开关柜来说，可以直接利用智能控制单元直接针对电流和电压的状态实施动态化的数据信息采集，充分的展现了的智能控制单元的作用，将数据信息进行独立的处理，实现保护、测量、控制以及显示灯功能。此外，智能开关柜变电站组网还能够充分的利用网络和计算机等手段，将信息收集之后，通过标准计算机接口上传，实现计算机保护、电力数据采集、事故记载、报表打印等多种功能[2]。

2 智能开关柜在变电站工程设计中的应用

智能开关柜在我国研究的时间相对较长，但是当前并未存在相对成熟的安装技术。此外，我国当前针对智能开关柜安装的程序来说，很多设备还相对处于分散的状态，而且很多设备也存在兼容的问题，为智能开关柜的应用带来了相对较大的麻烦。由于智能开关柜的安装及配置缺乏统一性，使得在实际应用到变电站工程设计中，必须要结合实际问题进行具体的分析。针对35kV的变电站工程设计中，主要共分为现地层及监控层。针对现地层的设计主要是由智能开关柜、变压器系统组成；针对监控层的设计主要是通过变电站、机组监控屏、直流、综合保护屏、监控后台等内容组成的，此外系统中应该积极的利用双冗余配置，这样可以有效的增强系统的稳定性与可靠性。

在35kV的变电站系统中，本文主要是采用KYN系列的金属铠装中置开关柜，其主要配置的内容。KYN系列的金属铠装中置开关柜内部配置主要是由断路器、避雷器、互感器、接地开关等设备组组成，针对智能开关的二次元器件主要是通过综合保护装置、智能仪表、智能操控装置、无线测温器装置、微型摄像头、传感器等多种装置构成的。之所以设置综合保护装置的原因，便是为了保护智能仪器，实现测控、智能质量检测、综合保护等多种功能。通过对变电站变流、功电度、谐波参数等内容的保護，保障变电站的高效运行。与此同时，智能操控装置，还可以及时的验测出的真空断路器和接地开关自动化操作，并且结合柜内各个组件的实际情况及时的展示或者报警，通过对母线PT柜中实际的情况，开展实施的监控，若出现组件运行异常的状态，便可以随时的做出跳闸的指令，保护变电站各个环节的顺利运行。此外，针对弧光传感器来说，能够及时的针对柜内的孤光放电现象进行检测，若检测出孤光放电异常的现象，能够快速的为母线提供保护，切实的增强柜内的安全性。积极的运用微型红外摄像头，以便于保障柜内监控实效性和准确性。

3 结束语

本文结合当前先进的检测技术以及信息遥感技术，简单的针对智能开关柜在变电站工程设计的实际运用进行了详细的分析。想要切实的发挥智能开关柜的实际作用，还需要我国广大电力人员通过不懈的努力，将适合变电站发展的智能开关柜高效的运用到变电站设计中来，促进我国电力工作的不断发展。

参考文献：

[1]郭云涛.智能开关柜在变电站工程设计中的应用[J].电气自动化，

2016，38（06）：47-50.

[2]成洋.智能化变电站高压开关柜在线监测技术研究[J].自动化与仪器仪表，2016（09）：108-109.

作者简介：张细先（1966-），男，江西新余人，本科，副教授，研究方向：电气自动化。