王作家
国家管网集团东部原油储运有限公司邹城输油处，山东 邹城 273500
摘要：高低压开关柜是电力系统发、输、配电和电能转换过程中进行开合、控制和保护等用的封闭式电气设备，其内部件由断路器、手车式或刀闸式隔离开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。高低压开关柜的稳定决定了输配电线路的安全运行，而集团电网主要为矿井生产用电，属于一类负荷中的特别重要负荷，所以高低压开关柜的安全稳定运行有着更为严格的标准和更为重要的意义。鉴于此，对接地保护装置在高低压开关柜中的应用进行了简要分析和探讨。
关键词：接地保护装置；；安全；应用
本文对接地保护装置在高低压开关柜中的应用进行阐述，实现对高低压开关柜内部进行视频监视、环境温湿度控制、一次回路模拟、无线温度监测、带电指示及闭锁、现场核相、远动通信及数据上传等诸多功能，全面监测高低压开关柜，给变电站巡检人员提供方便。
1发供电高低压开关柜基本情况
旧式高低压开关柜只有简单的观察窗，在日常操作中，不能有效地观察（手车）刀闸动、静触头是否合到位，存在一定的安全隐患。封闭式高低压开关柜受环境影响较大，雷雨季节环境潮湿，高低压开关柜内部通风效果差，会潮湿凝露，降低设备绝缘性能，增加设备故障风险，对电网的稳定运行及矿井安全供电构成威胁。
2供电工区高低压开关柜运行情况分析
某负荷高低压开关柜放电异常，停电后检查发现柜内凝露，高低压开关柜环境潮湿导致放电异常，造成非计划停电。通风干燥后恢复正常运行。雷雨天气，刘站某负荷高低压开关柜因柜内潮湿导致电流互感器绝缘下降，造成电流互感器放电爆炸，开关设备停电。粉站主变高压侧高低压开关柜放电异常，停电后检查发现柜内凝露，高低压开关柜环境潮湿导致放电异常，造成非计划停电。通风干燥后恢复正常运行。上述异常情况分析：（1）在倒闸操作中没有有效的监控，摇手车时不能有效观察动、静触头是否对接合到位，给正常运行埋下隐患。原因为手车道轨靠近C相侧螺栓松动，导致手车在进入道轨后向下倾斜，操作人员和监护人员均没有发现，造成手车C相动触头挤压变形。（2）封闭式高低压开关柜极易受环境的影响，高温天气和雷雨天气柜内发生返潮凝露现象，造成柜内设备绝缘下降，从而引发设备放电、爆炸和停电等事故。（3）给日常巡检带来不便，站内值班员对高低压开关柜巡检，只能通过眼看、耳听、鼻闻和红外线成像仪测量温度等手段点检设备，但对高低压开关柜内湿度做不到有效监测，高低压开关柜内潮湿严重导致设备放电异常，造成非计划停电事件。综上所述，虽然每年都要对高低压开关柜设备进行预防性试验及清扫检查，但还是暴露了很多问题。大部分异常均为高低压开关柜因潮湿凝露导致柜内设备绝缘性能下降，造成停电事故和非停事件。
3存在的问题
（1）现有高低压开关柜只有单一的观察窗口，高低压开关柜设备巡检只能靠值班员人工点检的方法判断，既增加了工作量又增加了巡检时间。而且单一的观察窗口具有局限性，存在设备盲区，巡检人员不能有效观察到柜内互感器、刀闸、避雷器等设备运行情况，给设备正常运行埋下隐患。
（2）现有高低压开关柜不具备温湿度监测功能，不能实时监控高低压开关柜内温湿度情况，且高低压开关柜温度过高不会预警，湿度过高也不具备自动干燥除湿功能。高低压开关柜内温湿度需要人工检测，当设备温度过高或因潮湿放电时，若不能及时发现隐患异常，会导致高低压开关柜内设备爆炸等事故的发生。
4高低压开关柜加装智能监测装置改造安装
在原有高低压开关柜加装智能监测装置，该高低压开关柜智能监测装置是针对当前智能电网发展趋势而研制的，集成度高，实现了多功能一体化，包括一次回路模拟、带电指示及闭锁、验电核相、储能指示、母排/触头/电缆搭接头无线测温和预警、自动加热除湿、视频监控隔离开关分合状态、人体感应、数据远传等功能，使高低压开关柜进一步智能化、网络化、数字化，提高了开关柜的可靠性。
其主要功能如下：
4.1一次回路模拟功能
（1）装置安装7寸彩色液晶显示器，可以动态显示柜内一次原理图；
（2）开关动作时，监测装置界面一次原理图的开关状态将
发生相应变化，同时面板指示灯会根据逻辑状态相应变化；
（3）一次接线原理图的种类可根据高低压开关柜种类进行设置，可对一次接线原理图进行在线修改，方便与各种柜型配合；
（4）监测装置可记录断路器、接地刀动作等运行状态。
4.2无线温度监测功能
（1）监测装置可配置连接最多64个无线温度传感器，用于监测高压三相母排的实时温度，并通过液晶屏实时显示各点温度值及温度曲线；
（2）监测装置可配置各点温度报警限值，当温度超过限值时，监控装置将发出告警信号，并记录报警数据，及时上传信息值，避免因母排、刀闸触头等温度过高而导致设备事故发生；
（3）无线温度传感器安装在高低压开关柜的母排上，安装方式为捆绑式安装；温度测量范围为0～+120℃，精度为±1℃，温度测量周期为60s。
4.3视频监控功能
（1）监测装置可配置连接两路模拟摄像头，两路模拟摄像头安装于高低压开关柜内方便清晰查看开关断口状态的位置，用于实时监视高低压开关柜内开关的断口状态；（2）通过触摸点击监测装置液晶显示器，可切换显示两路模拟摄像头采集的实时视频图像，实现在高低压开关柜外实时监视高低压开关柜内开关断口状态；（3）监视图像呈现在监测装置液晶显示器上，便于观察隔离开关分合状况，避免因隔离开关机构故障造成事故；（4）成像清晰而且切换操作方便，提高了检修工作的可靠度，同时降低了工作强度。
4.4环境温湿度控制功能
（1）可带2路温湿度传感器及输出接点，显示柜内的温湿度数值；（2）用于监测高低压开关柜内电缆室、开关室的温湿度；（3）监测装置可以配置温湿度的动作限值，通过对温湿度传感器上传的温湿度值进行处理，选择性控制加热器或风机输出，使高低压开关柜内的温湿度值保持在现场运行允许的范围之内；（4）用户可根据需要自行设置加热/除湿/排风输出的上下限及自动/手动加热除湿。
4.5带电指示及闭锁、现场核相功能
（1）可通过前面板A、B、C三个指示灯显示高低压开关柜带电状态；
（2）提供两路带电闭锁空节点功能，可与电磁锁连接，实现五防要求，防止工作人员在系统带电的情况下进入带电间隙，危害人身安全；
（3）监测装置提供了用于连接核相指示器的三相插口，方便现场的核相工作。
5结语
改造安装后大大节省了值班员的巡检时间，降低了维护费用和非计划停电率。智能监测装置一是能够准确将高低压开关柜内分/合状态、带电显示、温湿度实时数值和历史曲线显示在面板中，方便巡检人员查看和记录；二是具有自我加热、通风除湿功能，能减少高低压开关柜内潮气，杜绝因潮湿导致的绝缘下降问题；三是能够准确测量高低压开关柜内母排、刀闸触头、电缆触头等设备温度，若高温异常，达到设定的温度值时会报警并将数据自动传回后台机，监盘人员能够第一时间发现异常并进行处理，预防事故扩大。
结束语
接地保护装置运行稳定、数据准确测量准确、报文准确，高温、雷雨天气到来后，高低压开关柜内温湿度随环境变化明显减少，降低了设备故障率和设备非计划停电率，确保了电网的安全稳定运行和矿井生产安全供电。
参考文献
[1]高低压开关柜局部放电检测技术及发展前景探讨[J].张嘉宇.科技创新与应用.2020(11)
[2]高低压开关柜局部放电检测技术应用[J].罗思敏,田妍,郑服利,钟少泉,杨森,林艺.高压电器.2020(04)
[3]高压高低压开关柜局部放电带电检测技术的应用[J].李智勇,周华.通信电源技术.2020(03)
[4]局部放电带电检测技术在变电站检测中的应用[J].顾达炜.合成技术及应用.2019(04)