摘 要：zigbee自组网近年来，随着社会工业化、现代化及信息技术的发展，通信、计算机、自动化等技术在电网得到广泛深入的应用，与传统电力技术有机融合，并与物理电网高度集成，极大地提升了电网的智能水平，供电企业和用电部门对开关柜提出了数字化、智能化、网络化的要求，市场对中高档智能型开关柜的需求也呈现出迅猛发展的态势，智能化电网应运而生。本文对10kV智能化开关柜及设备进行了分析。
关键词: 10kV开关柜；智能化；在线监测工业盐水
前言：
在智能化电网环节中，其核心目标就是建立智能化变电站，智能化变电站的最基本、首要条件就是智能型开关设备和控制设备。开发智能型高压开关设备，符合当前高压电器设备的发展方向，完全适应我国电力系统的要求。下面以我司10kV智能化开关柜研发为例，简要叙述一下智能化开关柜设计过程中的注意点。
1、 10kV智能开关柜结构及系统设计
1.1产品结构概述：
该10kV智能开关柜为金属铠装移开式全中置结构。整个柜体由接地的金属隔板分隔成四个功能小室，即：母线室、继电器室、断路器手车室和电缆室，各功能单元设有独立的压力释放通道和释放门。断路器手车室内安装有特定的导轨，可轻巧地推进或抽出断路器手车。手车室内设计有带自动锁扣和开启的电气型帘板，可满足手车断路器与母线侧、电缆侧之间同时自动隔离的要求。手车室内有试验位置及工作位置，每一位置均设有定位装置（开关柜结构如图1示意）。 图1 图2
1.2智能在线监测装置
智能在线监测装置包含在线监测主机、人机界面、安装在断路器及开关柜上各类传感器及执行元件。人机界面和传统保护一样装在仪表箱门上，在线监测主机装在仪表箱继电板上，对各个传感器上传的数据进行分析。其它的传感器和执行元件安装在需要监测的地方，如温度传感器安装在断路器触臂接近梅花触头处，测量断路器触臂温升，直线位移传感器安装在断路器机构输出侧。
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人机界面通过RS-485通信接口与主机通信并对数据进行显示、分析、处理、诊断，设置各类系统参数报警阀值等。可实现开关柜的远程操控，如手车电动推进退出、接地开关电动分合；实现对一次回路重要接触部分的温升测量；实现对断路器机械特性的测量；实现对开关柜触头盒泄漏电流监测，并通过内部的专家诊断系统对开关柜运行状态参数等进行分析诊断。另外，综合监测装置直观显示了开关柜的运行状态，并能保存断路器寿命期间各种动作过程的机械参数和温度数据等并能备查。而且，该系统还集成开关柜温湿度控制和高压带电显示装置，使开关柜操作面板更简化。另外，系统还可通过以太网实现与智能变电站系统远程通信（在线监测系统如图2示意）。
1.3人机界面
人机界面带操作系统采用7寸液晶显示，800*480分辨率，支持触摸操作，界面友好易操作。人机界面与在线监测主机通过RS-485通信接口进行通信，将开关柜温湿度、绝缘特性、断路器机械特性及触臂温升等参数进行实时监测以及多画面切换等。人机界面直观显示一次回路模拟系统图及各个回路的运行状态，并将测量到的电参量直接显示于人机界面并适时刷新显示，并对重要的数据、曲线进行存储，同时支持历史数据查询、参数、标准曲线范围校验、诊断等功能。
人机界面通过状态监测诊断引擎将各个单元监测到的数据与嵌入式实时数据库、信号模型、辅助信息等进行对比分析，并最终得出诊断结论，当系统出现故障时，能够发现、诊断、报警，使工作人员能够及时排除故障，减少事故发生，杜绝安全隐患。通过USB传输、网络通讯等方式随时更新装置内数据库里面的判断依据和规则，保证数据库里面的内容更为全面先进，从而能够更好地对开关柜作出诊断，以保证开关柜的正常运行（人机界面如图3示意）。
功能特点：
人机界面友好，采用触摸式液晶显示屏；
一次回路系统图动态实时显示；
断路器一次触头温度显示；
断路器机械参数、分合闸、储能控制曲线监测；
开关柜触头盒泄漏电流显示报警；
开关柜温湿度测量及控制；
纳米网
高压带电显示及闭锁；
监测模块的阙值可设置；
断路器手车进、出电动控制
背景音乐播放系统 接地开关分、合电动控制；
远程监测控制；
专家系统自诊断功能；
大容量存储器、USB接口，方便与用户交互数据；
事件记录和超载故障报警；
系统文件管理和参数设置；
图3
1.4 在线监测主机
在线监测主机装在开关柜仪表箱继电板上，主要包括一块母板，主控板，电源板，泄漏电流绝缘监测板，开入板,开出板，以及安装在各适宜位置的各类传感器（如图4示意）。
图4
1.4.1断路器机械特性在线监测
断路器触头刚分速度对灭弧性能影响很大,适当提高刚分速度对减少电弧能量、减少零部件
的烧损有很大作用，但过分增大刚分速度不一定能提高灭弧性能，反而会加重操动机构的负担；同样断路器触头合闸速度对灭弧性能也有很大影响。因此，对断路器动触头的位移、速度特性的测量及在线监测是很重要的。亨润成型机炮筒公司
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