摘要：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。
关键词：智能开关柜；分布式监控；网络化；智能化
引言
开关柜作为组成各类电力系统的基础性设备，其智能化和网络化发展对于智能电网建设具有重要意义。本文在现有开关柜的基础上，针对目前开关柜监测水平较低的现状，提出了一种智能开关柜分布式监控系统，进一步给出了系统在单台开关柜上的实现形式。该分布式监控系统可提高开关柜的供电质量，保障电网安全运行。
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。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。
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。
2系统硬件
2.1信息处理单元
本文设计的分布监控系统采用C8051F500作为系统的信息处理单元。C8051F500接收智能开关柜的测量信息，并对控制机构发出动作指令。控制信息包括控制接地刀、断路器等分合闸及控制智能开关柜加热排风等。测量信息包括柜内开关量输入，如接地刀分合闸状态、断路器分合闸状态、柜内环境温湿度、压强等信息。本系统所采用的处理器按照AEC-Q100测试标准设计，具有宽工作电压、宽工作温度范围，较强的抗干扰能力并内置CAN、LIN总线控制器。
2.2控制电路设计
在智能开关柜的控制系统中，系统根据自身故障信息做出智能控制或根据巡检人员给定的控制信息发出控制指令。
在控制电路中，控制信息经信息处理单元I/O口和光耦发送至达林顿晶体管（ULN2803A），该器件工作温度范围-20℃~+85℃，具有8个驱动器，集电极连续电流为500mA。控制信息最终通过继电器实现对断路器分合闸等操作.
2.3测量电路设计
智能开关柜采集不同机构的开关量状态，实现实时的状态显示与监测。当接地刀开关处于合闸位时，HZH_KG闭合，合闸信息经过光耦，反馈至主测控单元的I/O口，信息处理单元根据返回信息的不同I/O口实现对不同动作开关状态的识别。
2.4监控系统软件实现
在智能开关柜分布式监控系统软件实现方面，如采用专门开发的系统软件，不仅开发周期长，成本投资以及后期维护工作量也比较大。为了满足后续维护以及功能扩展的需要，本文设计采用灵活、高效、易于实现的组态软件设计智能化开关柜分布式监控系统。监控系统软件设计应当遵循以下功能：（1）系统测量信息显示功能，可将实时数据库中监视和控制数据进行显示。（2）系统控制操作，显示相应的控制按钮以执行对应的控制操作。（3）远端通信功能，可将实时数据库与历史数据库中的信息经通信协议转换上传至监控中心。 软件工作时采集的实时数据传入实时数据库和历史数据库。分布式系统软件的数据显示数据来源于实时数据库。历史数据库存放画面、历史数据等信息。监控中心接收实时和历史数据库中的电量与非电量参数、报警信息等。
3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护，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。
结语
虽然目前我国的智能开关柜发展水平取得了长足进步，但依然存在一些问题，需要电力系统齐心协力，立足发展，真正提高智能开关柜在变电站工程设计中的应用水平，推动我国电力系统发展。
参考文献
[1]田朝阳,张杭,王建华.分布式控制系统智能化开关柜的监控级组态软件[J].电器与能效管理技术,1998(04):30-32.
[2]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.
[3]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.