电力系统开关在电力系统中的应用分析

成福明 苏马

【摘 要】电子技术作为一门新型技术，在具体应用过程中得到社会各界人世的广泛关注。将电子技术应用到电力系统中，可以使人们的生活质量得到进一步提高。目前，电子技术在电力系统中的应用取得了不错的应用效果。

【关键词】电力系统;开关;应用;分析

1导言

目前，人们对电能质量的要求逐渐提高，而在电力系统中对电子技术的应用，可以大幅改善民用用电设备和工业用电设备的使用效果，提高電能资源的使用质量。这不仅可以改造传统生产工艺，而且在一定程度上也提高了生产水平，使整个工业的生产率得到了进一步提高。近几年，随着电子信息技术的快速发展，人们也将网络信息技术应用到了电力系统中，这也使电子技术的应用质量得到了显著提高，使电力系统的运行变得更加科学合理。

2设备类型及结构组成

2.1高压交流开关设备

2.1.1瓷柱式断路器

该型断路器按灭弧介质的不同可以分为油断路器、真空断路器和SF6断路器。一是油断路器是指触头在变压器油中关合和开断，利用变压器油作为灭弧介质的断路器。这种油断路器现在已经不再生产。二是真空断路是指触头在真空中关合和开断，利用真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器，其要求的真空度在pa以上。真空断路器的电压等级大多在126k V及以下，目前，在中压范围已得到广泛使用。三是SF6断路器以六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质，具有开断容量大、绝缘水平高等优点。但对大气环境的温室效应带来不利影响，这是它的缺点。瓷柱式SF6断路器的开断元件放在绝缘支柱上，使处于高电位的触头、导电部分及灭弧室与地绝缘;绝缘支柱则安装在接地基座上，称为外壳带电断路器，也称之为绝缘支柱式断路器。电压等级范围一般不超过550kV，额定电流为3150A、4000A、5000A等，其主要元件包括灭弧室、绝缘支柱和操作机构。按灭弧室断口数量来分，可分为单断口和双断口断路器。按操作方式来分，SF6断路器可分为分相操作和三极联动断路器。图1为LW35-252单断口断路器。

图1 LW35-252单断口断路器

2.1.2罐式断路器

罐式断路器又称为落地罐式断路器。和一般瓷柱式敞开断路器相比，它可自带电流互感器，结构紧凑、重心低、抗振能力强。罐式断路器由断路器、电流互感器、套管组成，断路器与套管之间安装有电流互感器。断路器和套管内部分别充有一定的SF6气体。一般情况下，断路器本身为单独一个气室，套管和电流互感器为一个气室，套管有瓷套管和复式套管之分。

2.2高压直流开关设备

高压直流开关设备分为高压直流转换开关和高压直流隔离开关。工程中应用的直流转换开关主要有金属回线转换开关MRTB、大地回线转换开关GRTS、中性母线转换开关NBS和中性母线接地开关NBGS四种。这四种直流转换开关结构相似，主要由开断装置、转换回路、非线性电阻器三个并联支路组成。根据电压等级不同，高压直流隔离开关主要用在换流站直流场低压侧、极线侧及直流滤波器高压侧，装在直流滤波器高压侧的隔离开关可以开合谐波电流，装在低压侧主要用于中性母线、直流滤波器低压端、接地极引线等。

3应用分析

3.1电力一次设备智能化技术逐渐完善电力系统

当前电力系统的现代化发展离不开计算机技术的辅助以及完善，改善电力系统当前运营存在的问题，使得电力行业的自动化趋势更加明朗，智能化提高电力生产、电力输送、电力传输维护的效率。在这一过程中，电力一次设备智能化技术能够在一次设备结构设计的时候囊括二次设备的功能以及结构，实现一次设备和二次设备的全部功能，有效地节约了电力数据信息传递时间，同时在运转成本上，还减少了电力信号电缆以及控制电缆的使用。例如：当前电力系统中常见的电力一次设备智能化技术：智能化开关、智能化开关柜、智能化箱式变电站等等。但是，在应用电力一次设备智能化技术的时候存在的最严重的问题是电力系统中硬件设备常常会受到大电流开断而形成的高强度电磁场的影响，目前，可以优化这一问题的技术有：电磁兼容技术、电子部件的供电电源优化技术、外部通信接口协议标准技术等等，优化提高解决现阶段存在的不足。

3.2电力一次设备在线监测技术促进电力系统的运行效率提高

为了确保电力系统的正常运转，系统内的每一个环节都要正常在线，如若电力系统内的一次设备，包括发电机、汽轮机、变压器、变电路器、开关等等出现了问题，整个电力系统的生产、传输以及使用都会受到影响，因此使用电力一次设备在线监测技术对所有的一次设备进行了在线状态检测，实时地获取根电力系统一次设备的运营数据，同时搜集电力系统内设备运转重要参数，在计算机技术的辅助下分析得出重要参数的变化趋势，进而对电力系统未来是否会出现运转故障进行判断，若重要参数的数据分析存在故障的可能性，工作人员可以根据参数表现趋势预先做好设备的维修和保养，提高运营维修保养的周期、使得电力设备的使用寿命增长，在一定程度上改善了电力系统的成本。

3.3光电式电力互感器在电力系统中的应用

确保电力系统正常运转必不可少的设备就是电力互感器输电线路，计算机技术能够在一定比例上将输电线路上的高电压和大电流就数值降到一个可以用仪表盘直接测量的标准就数值，实现电力系统数据的最准确测量。在应用光电式电力互感器的时候酒要注意电压等级升高带来的绝缘性的问题，当电压升高的时候，电力设备的体积以及质量也会逐渐升高，造成运行成本的提高。光电互感器输出的电力信号比电磁式互感器输出的信号强度要小的多，处于毫安级别，设置特定的线缆长度向专用的电力设备输送数据信号。在采用计算机技术优化的时候，需要在数字信号传递的时候安装光纤接口，并且转化模数、光电转化等等在设计的时候只要注意实现一体化设计，克服电磁兼容、绝缘、耐热的环境，使得电子电路的供电电源最大限度地被利用。

4结论

在经济建设速度加快的年代，社会已然进入到了信息时代，计算机技术逐渐融入到电力行业内，电力系统的自动化就需要与计算机技术融为一个整体，确保电力系统能够实现高效率的运转。在计算机技术的辅助下，电力系统的调度运行效率显著提高，电力系统网络能够安全、稳定的运行，为未来迎接智能电网时代的到来奠定良好的基础，使得我国的电力行业经济发展效益有所提高，拥有更加长远、健康以及科学的发展趋势。

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（作者单位：国网江苏省电力有限公司丹阳市供电分公司）