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摘要：作为以高压开关为主的成套电器装置，高压开关柜主要用于配电系统，对电能进行接收和分配，同时，还能够对线路进行实时的控制、测量和保护与调整，因此高压开关柜被认为是电力系统中最为重要的电气设备之一。本文对高压开关柜的过温监测与运行维护问题进行分析和讨论。
关键词：高压开关柜；过温监测；运行维护；故障检修
近年来，随着配电网络自动化程度的不断加深，社会对供电可靠性的要求越来越高，在这种情况下，开关柜就成为业界关注的焦点，对其提出的要求也越来越苛刻。尤其是在无人值守的情况下，开关柜的运行状态就成为重中之重，如何对其运行状态进行实时的监视就变得异常重要。当然，在传感技术、微电子技术以及计算机技术与信息技术的支撑下，在工业领域高压、智能的开关柜得到了越来越广泛的成功应用，这为企业的发展和社会的有效运行提供了一个良好的条件。作为以高压开关为主的成套电器装置，高压开关柜主要用于配电
系统，对电能进行接收和分配，同时，还能够对线路进行实时的控制、测量和保护与调整，因此高压开关柜被认为是电力系统中最为重要的电气设备之一。但是，当高压开关柜在运行时，运行状态并不是完全稳定的，会在特地的环境下出现恶化的情况，继而使电力系统出现故障成为可能，这不但增加了维修成本，还会对企业的发展产生极为不利的影响。基于此，本文对高压开关柜的过温监测与运行维护问题进行分析和讨论，旨在通过本文的工作，为相关工作的顺利进行提供一定的有价值的信息。
1、高压开关柜的简介
1.1内涵
高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，高压开关柜按作电压等级在3.6kV~550kV的电器产品，高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。
开关柜具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场所。
1.2组成
开关柜应满足"交流金属封闭开关设备标准"的有关要求，由柜体和断路器二大部分组成，柜体由壳体、电器元件（包括绝缘件）、各种机构、二次端子及连线等组成。
2、高压开关柜过温监测系统的工作原理与告警系统设计
高压开关柜过温监测系统首先由现场监测模块对信号数据进行采集，然后通过网络总线将数据传输至控制室的终端，以此形成高压开关柜的数据库，最后通过计算机数字信号处理技术，对高压开关的各个参数进行计算，并据此给出各种参数的波形，高压开关柜的工作状态也就因此而显现叹其具体的工作原理为：在开关柜内部的易过温点安装特定的气体存储与释放装置，如果开关柜处于正常的运行状态，气体将处于完全密封状态；而当触头的连接处出现过温时，气体将释放装置动作，储存的气体被释放。此时，该气体在扩散的过程中，将被安装在柜体角落的气体探头检测到，这些气体探头会对气体浓度进行计算，将其转换为电信号，并输出到现场测控单元。接下来，现场测控单元会把电信号和设置的阐值进行比较，做出是否发出告警信号的决策。
2.2气体检测及过温检测系统的设计
在过温监测系统中，整个开关柜的工作不需要任何附加电源的支持，并且高压部分可以通过气体进行直接的信息传递，也不需要任何线路的链接，因此，整个系统的设计都是飞铲简洁易行的。需要引起重视的是，在过温监测系统中，以下问题是重中之重：气体的选取、存储与释放方式的设计，检测模块的设计和过温装置的设计，这些都是关键的问题。在过温信号的释放过程中，信号可以在现场进行告警提示，也可以通过网络传送到后台或者远方服务器终端，为运行调度人员提供信息。在气体检测方面，需要对气体传感器和现场控制单元进行设计。由于开关柜内部具有强电磁场工作环境的特征，因此，建议选择抗电磁干扰能力强的单片机为中央处理器，这样不但能够适应系统的应用需求，还能简化外围电路。
3、高压开关柜的故陈衰现与维护
3.1高压开关柜的故障表现
高压开关柜的故障主要表现在以下方面：（1）开断与关合故障。这一类故障主要是由断路器本体造成的，主要表现在喷油短路、关合时爆炸等。而对于真空断路器来说，主要表现为灭弧室和波纹管漏气以及陶瓷管破裂等：（2）绝缘故障。这类故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿、雷电过电压闪络击穿以及瓷瓶套管和电容套管的闪络、爆炸等；（3）拒动、误动故障。该类故障是高压开关柜的最主要故障之一，表现为以下两个方面，一种由操作机构传动系统的机械原因造成，以机构卡涩、部件变形或损坏、分合闸铁芯松动或卡涩、轴销松动和脱扣失灵等为主要表征；另一种由电气控制与辅助回路造成，以二次接线接触不良、分合闸线圈因机构卡涩或者转换开关不良而烧坏、合闸接触器故障以及微动开关故障等为主要表征；（4）截流故障。该类故障是高压柜隔离插头接触不良导致触头烧融造成的。此外，还包括外力及其它故障—异物撞击、自然灾害、小动物短路等。
3.2故障诊断方法
高压开关柜故障的诊断方法主要有以下几种：（1）逻辑诊断。这种诊断方法简单明了，应用广泛，但它把问题简单化了，诊断准确率相对较低；（2）阈值诊断。闭值诊断是依据特征量能否超过阑值来判断设备的状态，该方法比较简单，但是判断较为粗糙，错误概率较大；（3）时域波形诊断。该类诊断是把测得的物理量随时间变化的曲线同样板对照来判断设备的状态；（4）模糊诊断。其中，模糊性可以通过模糊集合论方法解决同。在该类诊断中，可以考虑使用隶属度来表示故障的严重程度，而诊断规则由模糊关系矩阵来进行体现，该矩阵直接反映了故障状态与特征之间的因果关系；（5）统计诊断。这种方法往往需要大量的实验数据作支撑，但是作为一种基于图形的诊断，一般不适用于现场诊断。
3.3故障诊断步骤
首先，确定目标信息。目标信息来自特定的传感器，选取的特征量包括零序电流、负序电流等。
其次，要计算质量函数。此时，需要采用概率的方法，将特征转换为质量函数。因系统与传统的贝叶斯分类法存在很大的相似性，因此，目标属于每一类的概率需要通过目标特征值和每一类的标准特征值相比较计算得出。同时，为了简化计算，需要假设特征值的概率符合高斯分布，并进一步的对假设概率进行归一化，使其符合质量函数的要求。
再次，进行融合处理。即充分利用目标信息，对每一个特征将六个传感器的信息融人其中，然后通过排融合后的质量函数再进行不同特征之间的融。
最后，制定目标。此时，可以通过决策逻辑来判定目标的类别，也可以通过可信度与似然度确定信任区间。
4、结束语
随着我国经济的快速发展，高压开关柜市场需求量越来越大，同时也对高压开关设备提出了更高的要求。因此，不但要对其进行过温监测以保证其稳定的状态外，还要对其运行状况进行维护，使工业生产能够顺利的进行。当然，高压开关柜的发展趋势也是十分显然的，在未来，定会向着智能化、高可靠性、维护的方向发展。
参考文献：
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