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智能化PASS開關在500kV變電站中的應用

2009-12-08 13:05    【  【打印】【我要糾錯】

  摘要:瑞士ABB高壓技術公司最近幾年推出的插接式開關系統(tǒng)(PASS),是一種新型智能化高壓開關。ABB公司在其中大膽采用新技術,在思維上和設計上均有很多創(chuàng)新,使其在結構上具有緊湊、小型化、少連接電纜和占地少的特點,在性能上具有可靠性高、智能化程度高、維護量少的特點。該開關的設計思路體現(xiàn)了未來一次電氣設備發(fā)展的方向,具有廣闊的發(fā)展前景。而全部采用智能化PASS開關的澳大利亞的275kV Blackwall變電站和Braemar變電站已分別于1999年和2000年投入了運行,并取得了良好的運行效果。

  1. PASS開關特點介紹

  PASS(Plug&Switch System)開關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程處理及通信接口設備構成。PASS開關較GIS簡單,為固定式配置結構,無出線的隔離開關和接地刀,在一臺半開關接線中也沒有斷路器另一側的隔離開關和接地刀。其主要特點為:

 。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操作箱內,可動元件少,布置緊湊。

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

 。3)簡化設備,用盡量少的元件完成全部功能,如取消出線隔離開關及接地刀等。

 。4)在一次設備中采用了智能化傳感器技術和微處理技術,通過數(shù)字通信實現(xiàn)對設備的在線監(jiān)測、診斷、過程監(jiān)視和站內計算機監(jiān)控。從PASS開關到繼電保護、測量計量及監(jiān)控系統(tǒng)均采用光纜連接,二次電纜少。這些技術目前在世界上是領先的。

 。5)對一次設備的在線監(jiān)測、自動狀態(tài)校核和缺陷報警等代替了傳統(tǒng)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(jù)設備運行狀況及趨勢分析結果,安排檢修和維護時間。這樣既減少了設備停電檢修的幾率和時間,減少了運行成本,也減少人為因素造成的設備損壞。

  (6)檢修時整體更換,無須拆裝和調試,減少停電時間。

 。7)PASS的設備價格較GIS便宜,比AIS貴。PASS開關中最為突出的特點就是采用智能傳感器和微處理器設備。

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

  電流傳感器是基于Rogowski線圈(羅次線圈)原理,輸出為正比于電流的導數(shù)(Mdi/dt,比例因子M與線圈的幾何結構有關)的低壓模擬量信號,然后在PISA中進行A/D轉換和數(shù)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中進行A/D轉換。與常規(guī)電流和電壓互感器比較,具有下列特點:

 。1)線性度高、準確度高。無鐵芯和鐵磁線圈,其測量精度不受二次負載限制,不存在磁飽和、剩磁、鐵磁諧振及非線性等問題。但環(huán)境溫度(對電流傳感器)和SF6氣體密度(對電壓傳感器)會對其測量精度產生影響。對其進行溫度補償后,在環(huán)境溫度-40 -50℃時,精度可達0.2級。

  (2)測量范圍廣。能同時滿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,無占地、絕緣介質維護、瓷套管維護、重量輕及壽命長等優(yōu)點,無常規(guī)CT和PT的爆裂問題。

  1.2 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絕緣氣體密度及開關的溫度的工況進行連續(xù)監(jiān)測,以確定SF6絕緣氣體泄露情況及進行溫度補償。位置傳感器用于監(jiān)測斷路器開關位置、儲能狀況、隔離開關和地刀位置、驅動馬達的狀況等,還可監(jiān)測到設備開合的動作行程、操作時間和電動馬達的電流等。通過智能軟件分析可確定出設備的運行狀況。

延伸閱讀:500kv pass 變電站
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