1、中國電力工程顧問集團公司智能電網(wǎng)技術(shù)中心西 南 電 力 設(shè) 計 院SOUTHWEST ELECTRIC POWER DESIGN INSTITUTE二O一一年六月成都批 準： 審 定： 審 核： 校 核： 編 寫： 專題報告之一總報告專題報告之二智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)研報告專題報告之三避雷器狀態(tài)監(jiān)測調(diào)研報告專題報告之四智能變壓器調(diào)研報告專題報告之五智能開關(guān)調(diào)研報告專題報告之六智能變電站互感器調(diào)研報告專題報告之七自動化系統(tǒng)調(diào)研報告專題報告之八智能輔助控制系統(tǒng)調(diào)研報告專題報告之九交直流一體化電源調(diào)研報告專題報告之十一體化信息平臺調(diào)研報告專題報告之十一系統(tǒng)保護、遠動、通信智能化調(diào)研報告專題報告之十

2、二智能變電站土建調(diào)研報告摘 要根據(jù)本次智能開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)研工作，目前智能開關(guān)設(shè)備的主要現(xiàn)狀如下：（1）從已建的智能變電站的情況來看，智能開關(guān)設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)仍然處于“電力功能元件+智能組件”的階段，即“開關(guān)設(shè)備本體+傳感器和執(zhí)行器+智能組件”的方式，一體化程度仍然較低；（2）智能開關(guān)設(shè)備的智能組件包含了智能單元、合并單元、狀態(tài)監(jiān)測IED 3大類基本智能組件；（3）智能單元仍未集成所有的控制單元、測量單元、電量保護、計量單元，從目前的情況來看，開關(guān)設(shè)備的電量保護、計量單元、測量單元仍未實現(xiàn)下放，集中布置于繼電器室內(nèi)；（4）從目前的情況來看，目前的狀態(tài)監(jiān)測IED的大部分產(chǎn)品還不能實現(xiàn)根據(jù)傳感

3、器信息分析出所監(jiān)測設(shè)備目前的運行狀態(tài)，或者說只能實現(xiàn)部分的信息參量的分析。在目前的條件下，狀態(tài)監(jiān)測IED更多的扮演的是一個數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、基礎(chǔ)分析、數(shù)據(jù)上傳的角色；（5）根據(jù)監(jiān)測對象的不同，開關(guān)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測主要監(jiān)測了三個方面的狀態(tài)量：操作機構(gòu)機械特性狀態(tài)監(jiān)測、SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測（壓力、微水）和局部放電狀態(tài)監(jiān)測，但是現(xiàn)階段智能開關(guān)設(shè)備SF6微水狀態(tài)監(jiān)測配置的必要性不高，且配置成本較高，推薦暫不配置SF6微水狀態(tài)監(jiān)測；（9）智能控制柜由于采用雙層柜結(jié)構(gòu)且電子設(shè)備功率較高，電子設(shè)備發(fā)熱現(xiàn)象嚴重。在調(diào)研工作的基礎(chǔ)上，報告對智能開關(guān)設(shè)備存在的問題進行了分析，即SF6微水監(jiān)測的必要性以及智能組件的散熱

4、問題。最后，報告針對目前智能開關(guān)設(shè)備存在的問題，提出了下一階段應(yīng)重點研究的內(nèi)容，包括：（1）研究智能開關(guān)設(shè)備智能組件整合的可行性，提出智能開關(guān)設(shè)備功能一體化的建議。（2）進一步研究開關(guān)設(shè)備配置SF6微水狀態(tài)監(jiān)測的技術(shù)經(jīng)濟比較，完成專題報告編制。（3）進一步研究智能控制柜發(fā)熱的問題，提出最經(jīng)濟合理的解決方案。目 錄1. 概述12. 智能開關(guān)調(diào)研工作基本介紹13. 智能開關(guān)發(fā)展現(xiàn)狀分析23.1 智能開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)型式63.2 智能開關(guān)的智能組件分類73.3 智能開關(guān)的智能組件功能分析74.主要問題分析105.下階段的研究方向20實現(xiàn)本間隔的遠動功能，如交流采樣、狀態(tài)信號采集、同期操作、刀閘控制、全

5、站防誤閉鎖功能等。500kV和220kV系統(tǒng)按斷路器單元和母線單元配置智能終端，斷路器智能終端雙套配置，母線單元智能終端單套配置；35kV分支斷路器及母線單元均單套配置智能終端a. SF6氣體在運行中，受電弧放電或高溫后，會分解成單體的氟、硫和氟硫化合物，電弧消失后會又化合成穩(wěn)定的SF6氣體。當氣體中含有水分時，出現(xiàn)的氟硫化合物會與水反應(yīng)生成腐蝕性很強的氫氟酸、硫酸和其他毒性很強的化學(xué)物質(zhì)等，危及維護人員的生命安全，對斷路器的絕緣材料或金屬材料造成腐蝕，使絕緣劣化，導(dǎo)致機械操作失靈,甚至發(fā)生設(shè)備爆炸。.序號超標原因解決方案引發(fā)類別1控制SF6新氣質(zhì)量關(guān)，充入斷路器之前對新氣進行微水測試。施工工

6、藝2在開關(guān)設(shè)備充SF6氣體時，操作不當帶入的水分造成超標盡量在晴朗干燥天氣進行充氣，并嚴格按照有關(guān)規(guī)程和檢修工藝操作要求進行操作。施工工藝3絕緣件帶入的水分；絕緣件干燥處理完畢后立即進行密封包裝，在安裝現(xiàn)場未組裝的絕緣件應(yīng)存放在有干燥氮氣的容器中。施工工藝4吸附劑帶入的水分采用高效吸附劑，使用前進行活化處理，安裝時盡量縮短暴露于大氣中的時間，減少吸附劑自身帶入的水分。施工工藝5透過密封件滲入的水分采用滲透率小的密封件，防止水氣分子滲透。制造工藝6斷路器的泄漏點滲入的水分加強斷路器密封面的加工、組裝的質(zhì)量管理，保證密封良好。制造工藝充氣口、管路接頭、法蘭處滲漏、鋁鑄件砂孔等SF6氣體泄漏點，是水

7、進入開關(guān)設(shè)備內(nèi)部的主要通道，由此進入SF6氣體中的水份占有較大比重。由于設(shè)備內(nèi)部的水氣含量較低，水氣分壓要遠低于外界的水氣壓力，僅為外界水氣壓力的幾十分之一或幾百分之一，這樣雖然開關(guān)設(shè)備內(nèi)部氣體總壓力約為外界氣體壓力的46倍，水氣還是會通過泄漏點進入開關(guān)設(shè)備內(nèi)部。該過程是一個持續(xù)的過程，時間越長，滲入的水氣含量就越多，而開關(guān)設(shè)備SF6氣體監(jiān)測除了SF6微水監(jiān)測外，還配有SF6氣體溫度和壓力監(jiān)測，通過對SF6氣體壓力的實時監(jiān)測，可以實時了解開關(guān)設(shè)備是否存在泄漏點，一旦發(fā)現(xiàn)有泄漏盡快檢修，可以有效避免開關(guān)設(shè)備內(nèi)的微水超標。據(jù)了解，194項目寧波理工沈陽儀表上海思源華電云通微水傳感器單價（萬元）1.511.21.5被動散熱主動換氣箱體結(jié)構(gòu)六面雙層不銹鋼六面雙層不銹鋼箱體尺寸1300mmx800mmx600mm1300mmx800mmx600mm換氣扇功率-約120W換氣扇啟動溫度-25環(huán)境溫度2020智能組件功耗60W60W內(nèi)柜溫度3331散熱方式散熱效果不穩(wěn)定因素功耗成本被動散熱最