淺談智能監(jiān)控裝置在開關(guān)柜中的應(yīng)用

張春元

（國家能源集團神東煤炭集團供電中心，陜西 榆林 719000）

引言

開關(guān)柜是電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配電和電能轉(zhuǎn)換過程中進行開合、控制和保護等用的封閉式電氣設(shè)備，其內(nèi)部件由斷路器、手車式或刀閘式隔離開關(guān)、操作機構(gòu)、互感器以及各種保護裝置等組成。開關(guān)柜的穩(wěn)定決定了輸配電線路的安全運行，而陽煤集團電網(wǎng)主要為礦井生產(chǎn)用電，屬于一類負荷中的特別重要負荷，所以開關(guān)柜的安全穩(wěn)定運行有著更為嚴格的標準和更為重要的意義。鑒于此，對智能監(jiān)控裝置在發(fā)供電分公司開關(guān)柜中的應(yīng)用進行了簡要分析和探討。

一、固定式開關(guān)柜新型脫扣閉鎖裝置

本研究的第一項成果是新型脫扣閉鎖裝置，裝置包括以下部件：安裝架、脫扣軸、閉鎖手柄、操作手柄及傳動件（第一傳動件和第二傳動件）。該裝置通過閉鎖手柄、操作手柄、傳動件以及脫扣軸等多個聯(lián)動機構(gòu)之間的配合，確保分斷閉鎖失效時，閉鎖功能依然完善，整個開關(guān)斷開的操作過程實現(xiàn)自動閉鎖，不改變以往操作流程，不增加運行人員負擔(dān)，保證了人員和設(shè)備安全。本研究成果具有以下創(chuàng)新點：1.消除了因不同廠家的操作閉鎖各不相同導(dǎo)致運行人員操作不當從而損壞閉鎖盤的風(fēng)險。2.新閉鎖盤具備自動智能閉鎖功能，無需額外操作，能自適應(yīng)、智能融合到日常操作步驟中。3.新閉鎖操作盤和聯(lián)動機構(gòu)在操作刀閘的同時自動進行斷路器分閘操作，防止發(fā)生誤操作，做到了智能雙重防誤，消除了以往分斷閉鎖失效后無法閉鎖開關(guān)兩側(cè)刀閘的設(shè)計隱患。4.確保了任一刀閘分、合閘操作時斷路器在分位，杜絕了惡性誤操作。目前，同類產(chǎn)品均不具備此功能。在新脫扣裝置的基礎(chǔ)上，本研究還提供了一種箱型固定式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備，防誤操作閉鎖XGN 操作盤脫扣閉鎖，包括操作轉(zhuǎn)盤、斷路器及脫扣閉鎖裝置。原有的閉鎖裝置是通過操作盤上的閉鎖手柄打向分斷閉鎖位置時，轉(zhuǎn)動脫扣板帶動脫扣軸使斷路器分閘。研究發(fā)現(xiàn)，當前隔離開關(guān)、地刀與斷路器脫扣閉鎖裝置為單一聯(lián)動機構(gòu)，可靠性較低。針對該問題，在原有基礎(chǔ)上新增一套閉鎖機構(gòu)，達到雙重保險的目的。在現(xiàn)場應(yīng)用中，操作盤上的閉鎖手柄打向分斷閉鎖位置時，轉(zhuǎn)動脫扣板帶動脫扣軸使斷路器分閘，實現(xiàn)新XGN 柜的隔離開關(guān)和地刀與斷路器脫扣的閉鎖，從而避免誤操作，更加可靠。

二、開關(guān)柜加裝智能監(jiān)測裝置改造

在原有開關(guān)柜加裝智能監(jiān)測裝置，該開關(guān)柜智能監(jiān)測裝置是針對當前智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢而研制的，集成度高，實現(xiàn)了多功能一體化，包括一次回路模擬、帶電指示及閉鎖、驗電核相、儲能指示、母排/觸頭/電纜搭接頭無線測溫和預(yù)警、自動加熱除濕、視頻監(jiān)控隔離開關(guān)分合狀態(tài)、人體感應(yīng)、數(shù)據(jù)遠傳等功能，使開關(guān)柜進一步智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，提高了開關(guān)柜的可靠性。其主要功能如下：

（一）一次回路模擬功能

1.裝置安裝7寸彩色液晶顯示器，可以動態(tài)顯示柜內(nèi)一次原理圖；2.開關(guān)動作時，監(jiān)測裝置界面一次原理圖的開關(guān)狀態(tài)將發(fā)生相應(yīng)變化，同時面板指示燈會根據(jù)邏輯狀態(tài)相應(yīng)變化；3.一次接線原理圖的種類可根據(jù)開關(guān)柜種類進行設(shè)置，可對一次接線原理圖進行在線修改，方便與各種柜型配合；4.監(jiān)測裝置可記錄斷路器、接地刀動作等運行狀態(tài)。

（二）無線溫度監(jiān)測功能

1.監(jiān)測裝置可配置連接最多64 個無線溫度傳感器，用于監(jiān)測高壓三相母排的實時溫度，并通過液晶屏實時顯示各點溫度值及溫度曲線；2.監(jiān)測裝置可配置各點溫度報警限值，當溫度超過限值時，監(jiān)控裝置將發(fā)出告警信號，并記錄報警數(shù)據(jù)，及時上傳信息值，避免因母排、刀閘觸頭等溫度過高而導(dǎo)致設(shè)備事故發(fā)生；3.無線溫度傳感器安裝在開關(guān)柜的母排上，安裝方式為捆綁式安裝；溫度測量范圍為0～+120℃，精度為±1℃，溫度測量周期為60s。

（三）視頻監(jiān)控功能

1.監(jiān)測裝置可配置連接兩路模擬攝像頭，兩路模擬攝像頭安裝于開關(guān)柜內(nèi)方便清晰查看開關(guān)斷口狀態(tài)的位置，用于實時監(jiān)視開關(guān)柜內(nèi)開關(guān)的斷口狀態(tài)；2.通過觸摸點擊監(jiān)測裝置液晶顯示器，可切換顯示兩路模擬攝像頭采集的實時視頻圖像，實現(xiàn)在開關(guān)柜外實時監(jiān)視開關(guān)柜內(nèi)開關(guān)斷口狀態(tài)；3.監(jiān)視圖像呈現(xiàn)在監(jiān)測裝置液晶顯示器上，便于觀察隔離開關(guān)分合狀況，避免因隔離開關(guān)機構(gòu)故障造成事故；4.成像清晰而且切換操作方便，提高了檢修工作的可靠度，同時降低了工作強度。

結(jié)語

智能監(jiān)控裝置運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準確測量準確、報文準確，高溫、雷雨天氣到來后，開關(guān)柜內(nèi)溫濕度隨環(huán)境變化明顯減少，降低了設(shè)備故障率和設(shè)備非計劃停電率，確保了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和礦井生產(chǎn)安全供電。