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1、第10章 成套电器与电器的智能化 10.1 概述成套电器成套电器 也称 开关柜开关柜vGG-1A系列(GG高压固定型)-仿苏vGFC系列（高压封闭手车型）-自行研发vJYN系列（J间隔，Y移开式，N户内）vKYN系列（铠装）vXGN系列（X箱式固定）v近几年：GIS封闭型SF6组合电器向高电压、超高压的新方向发展。10-2典型结构及新型成套设备简介常用空气绝缘柜的结构 柜中各带电部分靠空气绝缘 典型结构见10-1充气柜的结构v铝筒封闭式 ABB公司的BE型开关柜，图10-2v钢板封闭式 三菱公司的GX型，图10-3 环网柜（RMU)v特点：需要三个以上间隙组成环网供电单元，外观上由几个柜组成，
2、即两个环缆进出柜和一个变压器回路柜。 图10-4为以负荷开关-熔断器作为变压器控制与保护的环网单元接线图。v保证任一段线路或任一台变压器出现永久性故障时可迅速隔离掉故障点，恢复其余健全线路的供电。 F-CF-C回路柜回路柜 是指一次设备由熔断器和接触器配合形成保护与控制是指一次设备由熔断器和接触器配合形成保护与控制的回路。的回路。 由高压限流熔断器（开断短路电流，且可以限流）、由高压限流熔断器（开断短路电流，且可以限流）、高压接触器（开断额定电流和过载电流）及集成化的多功高压接触器（开断额定电流和过载电流）及集成化的多功能综合保护继电器组成的新型配电柜。能综合保护继电器组成的新型配电柜。 因使
3、用限流熔断器，安因使用限流熔断器，安-秒特性好。电流愈大开断秒特性好。电流愈大开断时间愈小，在预期开断的最大短路电流时开断时间可小于时间愈小，在预期开断的最大短路电流时开断时间可小于10ms。vF-C柜用于保护小于柜用于保护小于2000KW高压电动机、高压电动机、600KVA以下变以下变压器。压器。v特别适合频繁操作的场合。特别适合频繁操作的场合。 箱式组合变电站箱式组合变电站： 由高压开关设备、电力变压器、低压开关设备三部分组合在一起构成的配电装置。低压开关柜低压开关柜： 种类非常多样 重合器与分段器（属智能开关）重合器与分段器（属智能开关）v交流高压自动重合器是一种自具控制及保护功能交流高
4、压自动重合器是一种自具控制及保护功能的高压开关设备，能按的高压开关设备，能按预定开断和重合顺序预定开断和重合顺序在交在交流线路中自动进行开断与重合操作。流线路中自动进行开断与重合操作。v重合器自身具备故障电流检测和操作控制与执行重合器自身具备故障电流检测和操作控制与执行功能，当线路中电流变化时，超过限值可开断，功能，当线路中电流变化时，超过限值可开断，短路过载消失时可自动合闸。这可使停电范围和短路过载消失时可自动合闸。这可使停电范围和停电时间限制到最小。停电时间限制到最小。v分段器分段器-能与断路器或重合器配合，实现自动隔能与断路器或重合器配合，实现自动隔离故障区段。离故障区段。10.3关于开
5、关电器的智能化v开关电器智能化的含义：开关电器智能化的含义：开关本质功能的智能化开关本质功能的智能化 将开关由阻抗二工位变换（开断，合闸）跃升为多工位阻抗变换。有待于新材料、新技术的开拓。高压开关设备自身的状态监测高压开关设备自身的状态监测和故障诊断和故障诊断 触头、灭弧、机械动作、辅助控制回路、绝触头、灭弧、机械动作、辅助控制回路、绝缘、发热等方面异常或故障时能给出提示、告缘、发热等方面异常或故障时能给出提示、告警信号、故障类型及其方位。警信号、故障类型及其方位。 实现由实现由“定期检修定期检修”、“事故检修事故检修”到到 “状态检修状态检修”的转变，从而减小人力、物力、时的转变，从而减小人
6、力、物力、时间浪费。间浪费。对电网的某些故障诊断技术及信息远传对电网的某些故障诊断技术及信息远传 开关设备应有开关设备应有“黑匣子黑匣子”，能记录事故，能记录事故 前电网上电压、电流波及开关是否接到前电网上电压、电流波及开关是否接到 命令、开关动作顺序对否，以供事故后命令、开关动作顺序对否，以供事故后 分析。分析。 微机应用于电力系统，首先是控制保护，微机应用于电力系统，首先是控制保护，其次是信息管理，最后是状态维护。其次是信息管理，最后是状态维护。 信息远地传输是开关智能高低的一个信息远地传输是开关智能高低的一个 标志。标志。 根据电网状态实现智能化操作。根据电网状态实现智能化操作。v开关合
7、分闸操作的选相控制开关合分闸操作的选相控制v自动重合闸的智能控制，判别故障为永自动重合闸的智能控制，判别故障为永久性或暂时性，提高重合闸成功率。久性或暂时性，提高重合闸成功率。开关智能监测与诊断的常用方法开关智能监测与诊断的常用方法 u灭弧室电寿命的监测与诊断灭弧室电寿命的监测与诊断v根据每次开断电流的大小换算成相应的磨损量，而磨损总量应根据开关额定开断电流和额定开断次数来确定。v不同开断电流下的磨损量应由多次试验的经验曲线确定。u断路器机械故障的监测与诊断断路器机械故障的监测与诊断v开关操动机械复杂，且长期不动作，动作起来就容易出故障，比旋转机械的监测困难得多。要根据多项监测信号综合判断。
8、I.关键部分的机械振动信号关键部分的机械振动信号 对开关合分动作的机械振动波形进行分析，可对开关合分动作的机械振动波形进行分析，可以得到电磁振动、部件振动、操作振动、微粒跳以得到电磁振动、部件振动、操作振动、微粒跳动等数据动等数据 ，合理安装传感器很重要。，合理安装传感器很重要。II.合、分闸线圈电流和电压波形的检测合、分闸线圈电流和电压波形的检测 线圈电流可反映出线圈是否接通、铁芯是否卡线圈电流可反映出线圈是否接通、铁芯是否卡涩及脱扣器是否障碍等。涩及脱扣器是否障碍等。 III.合、分行程特性合、分行程特性 触头合分过程中速度、过冲、弹跳、撞击等触头合分过程中速度、过冲、弹跳、撞击等可从振动
9、波形中反映。可从振动波形中反映。IV.控制回路通断状态监测控制回路通断状态监测 判断监测信号是否有问题，首先应测出并确判断监测信号是否有问题，首先应测出并确定好正常信号波形的样子，才能进行对比定好正常信号波形的样子，才能进行对比。u绝缘状态的监测绝缘状态的监测 绝缘状态监测多半是针对全密封的GIS组合电器的局部放电而言。 故障形式：v1）固体绝缘支撑件局部放电；v2）自由导电体微粒的跳动引起放电；v3）悬浮电位电极在高电压下的电晕放电；v4）导电部分接触不良、电极表面毛刺、尖突等局部电场畸变增强放电。 v利用利用UHF电磁波法电磁波法 将电磁传感器预先埋入GIS中，借电磁波传播的时差定位。局部放电的频率不超过1.5GHZ。波形很短，定位精度高，抗背景复杂波的能力强。u载流导体及接触部位温度监测 利用红外光的热辐射强度转换成光信号传到低电位，再还原成温度信号；利用感温元件获得相应电信号，再还原为温度；直接在地电位处将红外光照到载流导体上，从发射方获取被测体温度的非接触测试法。u监测诊断系统的总统框图监测诊断系统的总统框图 见图10-10
