智能断路器工作原理专业技术特点.doc

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 . 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 . 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 . 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