应用研究 数字技术 高压断路器的操作智能化研究 邢照凯高丽红 (国核电力规划设计研究院北京100095 摘要:高压断路器的操作智能化是未来断路器的发展趋势,其在减小冲击和磨损、减少机械故障、提高机械寿命等方面有着非常明显的优 势。本文重点研究了电磁操动机构的电源特性和动态性能,并设计了具有快速性和高可控性的操动机构。上述操动机构在实现断路器操作智能 化方面具有很大的发展潜力和应用价值。 关键词高压断路器操作智能化电磁操动机构 中图分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0086-02 1、引言 一种能够有助于断路器操作智能化的操动机构的设想。 高压断路器的智能化是支撑智能电网发展的重要技术基础之 2、操作智能化的原理 断路器的智能化从最初的断路器外围监测与控制,发展到状态 具有智能操作的断路器工作原理如图1所示。 信号采集、状态监测与故障诊断、操作智能化等多个方面,其中最关 高压断路器操作智能化的实现主要包括三个过程:数据采集 键的是断路器的操作智能化,尤其是断路器的可控操作3 智能识别和执行机构对断路器的控制。 操作智能化可以使断路器的操作大多在较低速度下完成,从而 减小开断时的冲击力和磨损,减少机械故障、提高机械使用寿2 (1)数据采集。数据采集模块由小型电压、电流转换装置和模/ 其次可以实现选相分闸,控制实际燃弧时间,使断路器起弧时间控 数快速转换器组成,随时把电网的数据由模拟量转换为数字量,供 制在最有利于燃弧的相位角,不受系统燃弧时差要求的限制,提高 智能识别模块进行处理分析。同时,数据采集模块还通过传感器对 断路器的实际开断能力。 高压断路器本身进行状态检测和故障诊断,把所检测到的实时数据 电磁操动机构易于利用电力电子技术和先进方法控制其运动 传送到智能识别模块进行处理 (2)智能识别。智能识别模块是智能控制单元的核心,是由微处 过程,以电力电子器件为主放电拓扑的控制系统易与数字电路接 理器构成的微机控制系统,能根据操作前所采集到的电网信息和主 口,可准确执行计算机指令信号,控制精度较高,且驱动电路简单, 所需功率较小。兼具快速性和可控性的操动机构,在实现断路器智 控制室发出的操作信号,自动地识别当次操作时断路器所处的电网 能化方面具有较好的发展前景,值得探索和研究。 工作状态,根据对断路器仿真分析的结果决定出合适的所需的分合 本文将对高压断路器操作智能化的发展现状进行总结,并提出 闸运动特性,并对执行机构发出调节信息,待调节完成后再发出分 合闸信号。 (3)执行机构对断路器动作的控制这一 过程由能接收定量控制信息的部件和驱动执 行器实现,主要是通过调整操动机构的参数, 以便改变每次操作时的运动特性。对于电磁 操动机构,可以通过调节流过线圈的电流特 性来实现。 3、操作智能化的发展现状 目前,能够实现操作...
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