摘要：随着我国经济的发展，我国变电站的建设力度也在逐渐增加，众所周知，变电站高压室是主网中的重要组成部分，其特点是内部结构复杂，安全距离短，故障缺陷及安全隐患较多。对变电站高压室断路器进行智能化改造，可以实现全电动操作、智能分析及故障报警等功能，可以有效提高智能化运维和安全操作水平。
关键词：高压室；断路器；在线监测；智能化
引言
本文主要对变电站高压室断路器智能化改造研究与应用作具体论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
1智能变电站的特点
随着通信及网络技术的全面发展，保障了传统变电站的变革，逐渐向智能化靠拢。智能变电站是数字化变电站的延续和发展，以一次设备参量数字化、标准化和规范化信息平台为基础，实现全站信息化、自动化、互动化的变电站。常规变电站的各个子系统是信息的孤岛，相互之间没有充分的联系。随着各种先进技术的发展及IEC61850统一规约的应用，可以将各种应用以统一的规约通信方式交互到统一的信息平台，实现信息资源的共享。现有的智能化变电站基于IEC61850规约建立信息化的网络，以网络搭建信息传输平台，集成全站的一次、二次设备，融合所有相关信息放至网络平台，让各个间隔都能够获取所需要的信息，彻底实现了信息的集约和合理调配。目前，国内已经陆续有各电压等级的智能变电站投入运行，智能变电站的建成投运可大幅度提升设备智能化水平和设备有耐性可靠性、实现变电站无人值守和设备操作的自动化，提高资源使用和生产管理效率，使运行更加经济、节能和环保。作为智能电网的一个重要节点，智能变电站是指以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字信息进行标准化，实现站内外信息共享和互操作，实现测量监视、控制保护、信息管理、智能状态监测等功能的变电站。智能变电站是坚强可靠的变电站，具有“一次设备智能化、全站信息数字化、信息共享标准化、高级应用互动化”等重要特征。变电站智能化，能够给予值班提供最准确、及时地变电站信息，并对站内的关键设备如主变、母线等进行全程的监控，做到异常信息的提前预告、故障信息的及时告知，并能够提示状态检修的最佳时机，为稳定输配电网络提供有力的保障。其基本特征包括：（1）一次设备智能化。随着基于光学或电子学原理的电子式互感器和智能断路器的使用，常规模拟信号和控制电缆将逐步被数字信号和光纤代替，测控保护装置的输入输出均为数字通信信号，变电站通信网络进一步向现场延伸，现场的采样数据、开关状态信息能在全站甚至广域范围内共享。（2）信息共享标准化。基于IEC61850标准的统一标准化信息模型实现了站内外信息共享。智能变电站将统一和简化传统变电站内所能采集到的所有数据源，形成基于IEC1850标准层面的一致性基础，并通过统一的建模规划，将众多的信息孤岛连接起来成为站内智能设备可以获取的平台。
2变电站高压室设备主要功能
①能够完成不同气源气压、直流电源电压条件下，测量空气主断路器的固有分闸时间、延迟时间、合闸时间（真空主断路器仅有合闸时间、分闸时间参数）、主触点及隔离触点接触电阻、联锁开关的逻辑闭合状态的测试。②气路系统压力、气阀动作电压、固有分闸时间、延时时间及合闸时间等试验数据均采用数字显示。③具有合、分闸动作保护功能，由软、硬件实现合、分闸线圈联锁保护。④提供可移动式主断器拆装翻转工作台，方便试件检修与拆装。
3变电站高压室设备主使用过程中存在的问题
该设备投用使用后在经过试验后再进行装车，极大地提高了主断路器的检修质量，同时还降低了因检修不合格而进行返工修，在一定程度上提高了劳动效率。但是仍存在一些问题，如不能满足新型机车HXD1D机车的主断路器检测，试验数据报表不能自动生成，触点电阻测试不准，分合闸时间精确度低、通讯异常、试验时程序卡死等问题。这些都给使用人员带来一些不便，造成了资源人力的浪费。
4技术改造方案
首先是拉出断路器手车，拆除原有底盘小车，改造前中门，安装电动操作机构，改造开关柜的二次接线，安装电动操作机构控制器，在开关柜的接地开关操作轴上安装电动操作机构，增加电动地刀控制器及相关二次走线，以实现电动底盘车及电动接地刀的电动控制。其次是完善电动底盘的相关二次控制回路，该站主变变低测控装置的遥控接点数量足够，只需对10kV主变进线柜的接线进行改造并完善遥控回路。10kV保护测控装置为南瑞科技NSR系列保护，遥控接点数量不够，需增加遥控板卡以及更换CPU插件，完善远方遥控回路，并对站内监控系统、保信系统及主站端进行扩容调试。然后是接收断路器室、母线室、电缆室等可视化视频和热成像资料，将其传输到智能显示装置上，从而实现设备的操作监控与动态监视，便于观测人员掌握高压室开关柜内情况、断路器和接地开关的分合、避雷器和绝缘子等重要运行元器件的外观状态等。最后是优化报表生成方式和优化分合闸时间检测电路根据机务段实际检修工艺要求，被试件基本包含如下信息：机车型号、主断型号、触点名称、测试时间、操作人员等，每次试验需要人工输入，增加了试验的繁琐性，降低了工作效率。通过优化改造，设备操作软件增加了access数据库，对基本信息进行提前录入，在使用试验台时，操作人员只需要选择相应的菜单项，即可实现自动记录试验数据。
5主变保护配置
1)双套配置与双重化,lOkV变压器保护是双套配置而不是双重化。双重化是指独立配置的、功能相同的两套系统,每套保护系统装置功能独立完备、安全可靠,一套系统发生异常和故障时不允许对另一套系统产生影响。然而双套配置指的是采用两套主后一体的装置来实现变压器保护的功能,两套装置的功能可以互为补充,其独立性没有双重化的要求高。2)当允许主保护与后备保护分开配置时,其智能终端并未要求采用双套配置。现阶段各智能变电站在主变配置方案均按照以下几种进行选择,具体分述如下:方案一:主保护与后备保护一体化双套配置，由lOkV线路电流互感器、lOkV內侨电流互感器以及主变lOkV侧电流互感器提供主变差动保护电流采样值,这三处电流互感器的合并单元均采用双重化配置。其中主变lOkV侧套管CT配置也使用两套合并单元,提供高压侧测控、高后备的采样值。方案二；该方案与方案一相类似的是方案H也是采用主保护与后备保护一体化双套配置。不同之处在于,其一第一套配置差动电流取自主变高压侧套管CT和低压侧CT,而第二套配置的差动保护电流值取自lOkV线路CT、lOkV内桥CT化及低压侧CT；其二线路侧、内桥以及主变高压侧合并单元与智能终端的配置不同,当lOkV母线或是主变高压侧发生故障时,对侧距离保护段在规定时限内可将其故障切除,起到远后备保护的作用,所以lOkV线路、内桥、高压侧管套合并单元单套配置,与之对应的智能终端也是单套配置,且第一套主后一体化装置的差动电流取自套管是符合可靠性要求的。
结语
高压室断路器智能化改造是电力技术发展的趋势，其对保障电力系统安全稳定运行具有较大的意义，不仅提高了供电可靠性，还具有显著的经济效益和社会效益，必将在电网系统内得到推广应用。
参考文献
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[2]李耀杰，张辉.KYN28型手车式开关柜智能化的探究与分析[J].电气传动自动化，2017，39（4）：30-32.