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智能变电站专题报告 中国电力工程顾问集团公司智能电网技术中心 西 南 电 力 设 计 院 SOUTHWEST ELECTRIC POWER DESIGN INSTITUTE 二O一一年六月　成都  智能变电站专题报告 审 定： 审 核： 校 核： 编 写：  智能变电站专题报告 专题报告之二 智能变电站状态监测系统调研报告 专题报告之三 避雷器状态监测调研报告 专题报告之四 智能变压器调研报告 专题报告之五 智能开关调研报告 专题报告之六 智能变电站互感器调研报告 专题报告之七 自动化系统调研报告 专题报告之八 智能辅助控制系统调研报告 专题报告之九 交直流一体化电源调研报告 专题报告之十 一体化信息平台调研报告 专题报告之十一 系统保护、远动、通信智能化调研报告 专题报告之十二 智能变电站土建调研报告 摘 要 根据本次智能开关设备的应用现状调研工作，目前智能开关设备的主要现状如下： （1）从已建的智能变电站的情况来看，智能开关设备的研发和生产仍然处于“电力功能元件+智能组件”的阶段，即“开关设备本体+传感器和执行器+智能组件”的方式，一体化程度仍然较低； （2）智能开关设备的智能组件包含了智能单元、合并单元、状态监测IED 3大类基本智能组件； （3）智能单元仍未集成所有的控制单元、测量单元、电量保护、计量单元，从目前的情况来看，开关设备的电量保护、计量单元、测量单元仍未实现下放，集中布置于继电器室内； （4）从目前的情况来看，目前的状态监测IED的大部分产品还不能实现根据传感器信息分析出所监测设备目前的运行状态，或者说只能实现部分的信息参量的分析。在目前的条件下，状态监测IED更多的扮演的是一个数据汇总、数据转换、基础分析、数据上传的角色； （5）根据监测对象的不同，开关设备状态监测主要监测了三个方面的状态量：操作机构机械特性状态监测、SF6气体状态监测（压力、微水）和局部放电状态监测，但是现阶段智能开关设备SF6微水状态监测配置的必要性不高，且配置成本较高，推荐暂不配置SF6微水状态监测； （9）智能控制柜由于采用双层柜结构且电子设备功率较高，电子设备发热现象严重。 在调研工作的基础上，报告对智能开关设备存在的问题进行了分析，即SF6微水监测的必要性以及智能组件的散热问题。 最后，报告针对目前智能开关设备存在的问题，提出了下一阶段应重点研究的内容，包括： （1）研究智能开关设备智能组件整合的可行性，提出智能开关设备功能一体化的建议。 （2）进一步研究开关设备配置SF6微水状态监测的技术经济比较，完成专题报告编制。 （3）进一步研究智能控制柜发热的问题，提出最经济合理的解决方案。 目 录 1. 概述 1 2. 智能开关调研工作基本介绍 1 3. 智能开关发展现状分析 2 3.1 智能开关的基本结构型式 6 3.2 智能开关的智能组件分类 7 3.3 智能开关的智能组件功能分析 7 4.主要问题分析 10 5.下阶段的研究方向 20 1. 概述 智能化变电站以智能一次设备和统一信息平台为基础，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，实现变电站设备的远程监控、程序化自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策、网络故障后的自动重构以及与调度中心信息的灵活交互，实现了一二次设备的智能化，运行管理的自动化。变电站智能一次设备（或称智能设备）是由电力功能元件及其智能组件构成，具有测量、控制、保护、自动调节、状态监测及预警、通信功能的电气一次设备，是智能化变电站的重要组成部分。它是智能变电站的重要特征，是智能变电站区别于传统变电站的重要标志之一。作为变电站内最重要的电气设备，开关设备的智能化水平也直接体现了变电站的智能化程度。 电力工程顾问集团已经针对智能开关进行了专题研究。但是，大部分专题报告对智能变压器的研究停留在理论上，对于现阶段智能变压器具体的实现方式、结构型式、智能化方式都没有足够的认识。 为掌握目前智能开关实际研发情况以及在变电站内的应用情况，同时为下阶段智能变电站的具体设计工作提供技术储备和支撑，对国内外厂家对智能开关设备的研发和生产情况、以及国内试点智能变电站内智能开关的应用情况进行了调研。 2. 智能开关调研工作基本介绍 本调研报告主要结合对厦门ABB华电高压开关有限公司、新东北电气（沈阳）高压开关有限公司、西安西电开关电气有限公司的智能开关的研发和应用情况，以及延安750kV变电站、北川110kV变电站等试点智能变电站的运行情况的调研结果，对智能开关的发展现状进行了论述和分析，主要包括： （1）智能开关基本结构型式； （2）智能开关的智能组