摘要：随着社会经济的发展，我国的能源系统特别是电力系统发展迅速，人们的生活质量得到显著改善，对电力供应的可靠性要求也越来越高。供电系统的一个非常重要的部分是高压开关设备，它们的操作直接影响电源系统，因此必须给予足够的重视。高压开关设备是电网中最重要的控制和保护装置，它的可靠运行在安全发电中起着至关重要的作用。本文简要分析了高压开关设备的生产运行实用技术的现状，简要分析了不同类型的高压开关的不同操作要求，并解释了其检查和验收以及维护要点，以期为相关工作人员提供有价值的参考，确保良好的高压开关的工作条件。
关键词：高压开关设备；生产；运行；实用技术
随着中国电网运行智能化水平的不断提高，对整体高压开关设备生产运行实用技术提出了更高的要求。当前的技术突破的关键和难点在于如何提高智能高压开关设备的技术创新水平，以更好地满足智能电网的发展要求。作为智能电网的主要设备，高压开关的状况一直是电厂运行和维护的重点。高压开关设备在电网中起着非常重要的作用，有控制和保护电力系统的双重功能。在电网运行期间可以使用高压开关设备，以在某些条件下控制某些电缆和设备的输入或输出。如果线路和设备同时发生故障，则可以迅速中断故障部分，以确保其他非故障区域正常运行。随着电力供应系统容量的增加，高压和结构的复杂化，常规的预防性测试和定期的维护工作已不能满足设备安全性和高可靠性指标的要求，迫切需要进行设备状态的维护，高压开关健康状态评估对于确保开关柜的安全可靠运行具有重要意义。
一、高压开关设备技术的现状分析
通过研究和调查得知，在1960年代，我国主要将油气断路器用于输电和配电系统，与当时的国际水平相比仍然存在很大差距。经过不断的实践和研究，终于开发出了第一个商用真空灭弧室。但是，由于当时我国相对落后的技术水平以及其他因素的影响，因此与国外产品相比该产品仍不尽如人意。 1970年代，我国引入了断路器。如今，我国基本上将断路器用作所有电网中的高压开关设备，以确保电源系统运行的安全性和可靠性。
根据灭弧介质的不同，高压开关主要分为真空开关和SF6开关，它们分别有不同操作要求。在中国的电力系统中，断路器的故障通常基于电压水平。如果它是高于40 kV的高压开关，则应使用SF6断路器，对于低于40 kV的断路器，则使用真空断路器。SF6断路器的结构可分为两种，一种是瓷柱型。这种类型的断路器使用串联连接方法来获得标准电压，并且不需要任何更高的成本，它广泛用于500 kV以上的超高压范围。另一种是箱类型，它也具有许多优点，例如良好地适应外部环境，相对较高的可靠性等。此外，真空接触器和断路器作为两种常见真空开关的类型主要用于40 kV以下的电力网络中。经过不断的研究，如今已成功开发出110 kV双断路器真空断路器，它与单断50 kV真空断路器串联连接，真空接触器则通常用于电源系统的中低压配电线路中。
二、高压开关设备的运行
2.1运行
高压开关的短路电流中断时间取决于其短路电流中断能力和实际中断电流，中断次数应根据相关规定进行计数。如果短路中断时间达到允许的极限，则应将其报告给管理部门，由其安排后续检修工作。对于具有重合闸模式的高压开关，当短路中断数达到允许的中断数减一次且必须继续时，应终止重合闸功能。如果高压开关无法实现远处工作，则可以通过手动断开电路来断开电路。重合闸装置的开关启动时，应将重合闸故障电流计算为次级故障电流。
如果为配备了弹簧操作机构的高压开关找到“弹簧未储能”警报信号，请检查闭合弹簧是否正在储能，并检查储能电源和辅助开关是否正常。对于具有重启操作的高压开关，应立即安排维护。
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2.2巡视
按照高压开关设备管理的规定，变电站的操作人员应具有高压开关设备相关的专业知识，在操作过程中对高压开关设备能够进行良好的技术工作，并按规定进行各项工作。进行定期检查，并及时报告故障情况，并报告给上级管理人员。
高压开关的正常检查周期是每周至少一次，每月至少一次晚上检查，并记录检查情况。禁止任何人单独进入SF6配电室进行检查。任何人都不得单独进入进行维护工作，也不要靠近SF6设备的防爆膜。
通常，巡视高压开关的检查项目包括：1.用于打开和关闭开关的指令与机构的机械位置和主控制室的电气指令相匹配。2.瓷瓶应该干净完整，没有裂纹，胶水流动或溢出的痕迹，并且没有严重的灰尘堆积。3.铅化合物接触良好，没有过热，发黑和松弛的现象。4.机械箱中的部件处于良好的工作状态，没有异常声音，气味变形，松动等。开关位于正确的位置，远程或本地开关应位于远程位置。同时，继电器工作正常，没有异常。使用SF6开关时，必须注意其体内气压是否正常，是否在正常范围内以及暴露于不同温度下是否泄漏。
三、智能高压开关设备技术的研究趋势
随着社会经济的发展，智能电网将成为未来发展的主要方向。考虑到这一点，传统的高压开关很难满足智能网络的操作要求。因此，该领域要攻克的主要课题是进一步完善智能高压开关设备的技术研发体系，提高这些设备的稳定性和先进性。基于智能高压开关设备的基本特性，对未来的研究思路和发展趋势进行探讨，对今后智能高压开关设备实用技术的研究具有一定的积极的参考意义。
总体而言，智能高压开关设备的可视化，联网和数字测量功能为它们在未来的智能电网运营中发挥更大作用奠定了良好的基础：首先是状态可视，在智能高压开关柜运行过程中，通过适当的检测装置将智能组件的状态可视化，以更好地实现信息的相互作用，促进智能电网的科学运行。其次是控制网络，与传统的高压开关相比，智能高压开关设备在网络控制方面有了较大的改进。通过使用相关的操作系统和监视系统来收集和分发信息，并驱动执行器来完成控制功能，改善整体功能从而实现控制网络。第三，数字测量。在与智能高压开关柜相关的参数和组件运行期间，可通过可测量设备如电压信号等实时监控高压设备和相关的运行条件。
在未来智能高压开关设备技术的研究过程中，将在现有基础上采用更多的新技术和方法，重点是改善开关设备的管理功能，并在原有基础上进一步完善。开关设备智能操作水平的提高，特别是开关设备的自诊断和分析功能的提高，将继续是智能高压开关设备技术领域的主要研究趋势。简而言之，随着我国对智能电网运行要求的不断提高，智能高压开关柜也将在技术领域变得更加广泛并且不断发展。
四、结语
综上，通过高压开关设备技术现状和智能高压开关设备的研究趋势分析，我们可以了解到，在当今快速发展中，电网的智能水平正在不断提高，因此需要某些智能和自动化的支持设备。因此，对于高压开关设备，它在电源系统的运行中起着非常重要的作用。只有不断提高高压开关设备生产和运行的实用技术，实现高压开关设备的智能化才能保证电网运行的安全性和可靠性。
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论文作者:董庆龙1,李明洁2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6