智能化PASS開(kāi)關(guān)在500kV變電站中的應用

PASS(PlugSwitch System)開(kāi)關(guān)是一種組合式智能化電氣設備，由一次主設備，二次智能化設備和過(guò)程處理及通 信接口設備構成。PASS 開(kāi)關(guān)較GIS 簡(jiǎn)單，為固定式配置結構，無(wú)出線(xiàn)的隔離開(kāi)關(guān)和接地刀，在一臺半開(kāi)關(guān)接線(xiàn)中也沒(méi)有 斷路器另一側的隔離開(kāi)關(guān)和接地刀。其主要特點(diǎn)為：

(1)所有一次部分均設計在同一 SF6 氣室中，所有操作功能都融合在一個(gè)操作箱內，可動(dòng)元件少，布置緊湊。

(2)繼承了GIS 的優(yōu)點(diǎn)。PASS 開(kāi)關(guān)的主設備、操作機構和滅弧室等均采用成熟的GIS 技術(shù)，保證設備的可靠性。 光電式電流電壓傳感器已經(jīng)過(guò)試驗并在GIS 上有運行業(yè)績(jì)。ABB 聲稱(chēng)能保證 20a 內免檢修。

(3)簡(jiǎn)化設備，用盡量少的元件完成全部功能，如取消出線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)及接地刀等。

(4)在一次設備中采用了智能化傳感器技術(shù)和微處理技術(shù)，通過(guò)數字通信實(shí)現對設備的在線(xiàn)監測、診斷、過(guò)程監視和站內計算機監控。從 PASS 開(kāi)關(guān)到繼電保護、測量計量及監控系統均采用光纜連接，二次電纜少。這些技術(shù)目前在世 界上是領(lǐng)先的。

(5)對一次設備的在線(xiàn)監測、自動(dòng)狀態(tài)校核和缺陷報警等代替了傳統的定期檢查試驗和預防性試驗，將定期檢查改 變?yōu)闋顟B(tài)檢修，運行人員可根據設備運行狀況及趨勢分析結果，安排檢修和維護時(shí)間。這樣既減少了設備停電檢修的幾 率和時(shí)間，減少了運行成本，也減少人為因素造成的設備損壞。

(6)檢修時(shí)整體更換，無(wú)須拆裝和調試，減少停電時(shí)間。

(7)PASS 的設備價(jià)格較 GIS 便宜，比 AIS 貴。PASS 開(kāi)關(guān)中最為突出的特點(diǎn)就是采用智能傳感器和微處理器設備。

1 光電式電流、電壓傳感器 光電式電流傳感器由傳感器、存儲器和過(guò)程控制單元(PISA)組成。

電流傳感器是基于 Rogowski 線(xiàn)圈(羅次線(xiàn)圈)原理，輸出為正比于電流的導數(Mdi/dt，比例因子 M 與線(xiàn)圈的幾何 結構有關(guān))的低壓模擬量信號，然后在 PISA 中進(jìn)行 A/D 轉換和數字積分并運行。電壓傳感器是基于電容式分壓器原理， 其輸出正比于一次相對地電壓，同樣在 PISA 中進(jìn)行 A/D 轉換。與常規電流和電壓互感器比較，具有下列特點(diǎn)：

(1)線(xiàn)性度高、準確度高。無(wú)鐵芯和鐵磁線(xiàn)圈，其測量精度不受二次負載限制，不存在磁飽和、剩磁、鐵磁諧振及 非線(xiàn)性等問(wèn)題。但環(huán)境溫度(對電流傳感器)和 SF6 氣體密度(對電壓傳感器)會(huì )對其測量精度產(chǎn)生影響。對其進(jìn)行溫 度補償后，在環(huán)境溫度-40 -50℃時(shí)，精度可達 0.2 級。

(2)測量范圍廣。能同時(shí)滿(mǎn)足繼電保護和測量計量的要求，其測量頻帶寬度可作到從幾 Hz 至 KHz. (3)與主設備共體，無(wú)占地、絕緣介質(zhì)維護、瓷套管維護、重量輕及壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)常規 CT 和 PT 的爆裂問(wèn)題。

2 其他功能傳感器

SF6 氣體密度傳感器和溫度傳感器用于對 SF6 絕緣氣體密度及開(kāi)關(guān)的溫度的工況進(jìn)行連續監測，以確定 SF6 絕緣氣 體泄露情況及進(jìn)行溫度補償。位置傳感器用于監測斷路器開(kāi)關(guān)位置、儲能狀況、隔離開(kāi)關(guān)和地刀位置、驅動(dòng)馬達的狀況 等，還可監測到設備開(kāi)合的動(dòng)作行程、操作時(shí)間和電動(dòng)馬達的電流等。通過(guò)智能軟件分析可確定出設備的運行狀況。