摘 要: 本文简述10千伏智能化开关拒的发展现状、结构特点、构成及在变电所中的典型应用，以及对电力系统安全可靠经济运行的作用。

0 前言

近几年来 ，随着国外先进技术的引进和国家城乡电网改造的推动，国内 10 千伏开关柜的制造质量有了很大提高，性能参数基本上达到当今国际先进水平；高质量、高性能的开关柜配以当今的计算机技术、数据处理技术、自动控制技术、传感技术、电力电子技术使开关柜实现智能化，已从开发试验阶段进入应用推广阶段 . 目前，国内已有几家其备电力产品二次研发优势的生产厂家生产出系列成熟的产品，本文所述智能化开关柜便是其中之一，井具有其独特的优点。

1 开关柜本体结构的发展

开关柜一次本体按其结构形式经历了固定式、落地手车式、中置的发展历程。最早仿苏形式的固定柜，配用现已逐渐被淘汰的少油断路器，虽然制造容易，价格低廉，检修和安装空间大，但它的母线为敞开式，防护等级差，对电网安全运行有严盆威胁，后来随经技术改造配用真空断路器以及性能稳定的弹黄操作机构，并加装了可命的“五防”联锁，适应了无油化和“全工况”的要求，总体性能大大提高，但因柜体体积大、占地面积大而逐步被淘汰。随后出现了落地手车柜，它采用了安全性最可靠的恺装结构，是断路招可以抽出检修的一种高压开关柜，相对于固定柜而言，手车柜占地面积小，且手车可互换，使开关柜因手车故障，例行检修和试验等原因造成停电时间大大缩短，受到供电部门的欢迎，但柜体体积偏大、电缆接线高度低 ( 不易安装、维修电统及电统终端 ) 、互换性差和推进拉出不可命〔由于工艺水平、断路器手车偏大及依赖地面平整度等原因引起 ) 等缺点。

随若断路器生产水平的发展，特别是数控板金加工技术，先进的拼装技术出现和复合绝缘的使用 . 使断路器体积得以小型化，导致了手车中里式开关柜的基勃兴起。中置式开关柜实质上就是一种断路器手车置于开关拒中部的移开式金属恺装开关柜。

2 智能开关拒的构成

2.1智能开关柜柜体结构特点

智能开关柜与智能电器一样由智能化控制单元和一次开关本体构成。智能开关柜柜体采用中置式开关柜，具有一系列优点 :(1) 柜体材料为进口敷铝锌钢板，经 CNC 机床加工，采用多重折边工艺，用拉铆拐母和高张度的姻栓联接组装而成。 (2) 开关柜分为几个独立的隔室 : 母线室、二次元件室、手车室、电组室。各室由锅板隔开、并设有泄压装置 ( 除二次元件室 ) ，诵室间防护等级为 IP2X ，柜体外壳防护等级为 IP4X. (3) 整个柜体装配精度高，抗腐和抗载化能力弧。重量轻，机械强度高，外型奖观。 (4) 手车的装卸在装载车上进行，手车的推进是在导轨上进行，推拉稳定可靠。 (5) 手车操作是在柜门封闭的情况下进行。操作人员安全感强。 (6) 断路器中置，缩小了开关柜尺寸，柜下空间增加，不但安装电缆、维修电缆头容易，而且又可利用该空间安装电压互感器、避雷器等 .(7) 电缆头前面安装，可靠墙放置，大大降低安装占地面积。鉴于以上优点，中里式开关柜目前成为中压开关柜发展的溯流。 (8) 智能开关柜具有先进的机械联锁装里，完全满足“五防”要求。

2 .2 智能开关柜二次线路的结构特点

智能开关柜将实现测量、保护、显示、计费功能的二次元件如 : 继电器、显示仪表等由智能保护测控单元取代、使二次接线更紧凑、更简洁。各智能保护侧控单元结构如图1 :

2 .3 智能开关柜应用到变电所组网结构特点

智能开关柜应用到变电所组网集中控制与传统开关柜集中控制组网结构主要区别在于数据处理和信息取样、控制的通讯方式上。

传统开关柜组网集中控制是将系统电压、各柜电流 ( 计量、保护分开 ) 、各柜开关状态量以控制电缆传送到集中控制室，由电磁保护继电器屏实现保护控制功能，通过控制电缆传到开关设备。

智能开关柜采用智能控制单元直接进行电流、电压及开关状态伯息的采集，智能控制单元能够独立进行数据处理，实现保护、控制、侧量、显示娜功能，并可将采集的信息进行处理后通过标准计算机接口上传，实现徽机保护、三遥、致据采集与监控、电能计费、事故报警、事故追忆、数据报衰打印等功能。

3 10 千伏智能化开关柜在变电所中的典型应用

3 .1 智能化开关柜应用方案

10 千伏智能化开关柜按其在变电所的用途分类，可分为 :

进线柜、馈线柜、电容器柜、母联柜等，图2为智能开关柜在变电所典型应用案例一次方案图：

开关柜配置各智能测控单元的功能和所取样的信号见表 1 ；

表1:智能控制单元功能表

各柜体智能测控保护单元通讯网络见图3 :

监控主机  ( 台式机或笔记本电脑)

以上方案变电所安装完毕后。可实现徽机保护、三遥，数据采集与监控，电能计费，事故报替、追忆，数据处理报表打印等功能。

3 .2 智能化开关柜对电力系统安全可命性的影响

由于智能化开关柜的各智能控制单元保护整定值是由通过笔记本电脑写入，整定值整定准确、容易，避免了常规保护电器保护机械调整人为形成的各种误差和常规保护电器因其离散性造成的误差，使保护上下级配合更加可非，避免越级眺闸等现象。

传统开关柜保护、控制是通过电磁继电器触点组合来实现的，接线、接点较多，继电器机械可动部分，机械调节部分较多，功能简单，体积庞大，故障率高，抗展能力差，调试维护工作童大。

智能开关柜保护、控制功能是通过程序实现的，可实现复杂的保护控制功能，可在线用笔记本电脑或通过主站后台计算机维护调整，维护调整工作量少，甚至免维护。

智能开关柜的智能监控模块通过标准计算机接口与总控制室实现通讯，消除了传统的总

控方式中因柜体与控制室之间线缆太多造成故障隐患，降低了投资，安装工艺更简单，维修工作量大大降低。

智能化开关柜各智能保护、控制模块，通过其自身的标准计算机接口和内里丰畜的通讯

规约与主站配合实现三遥，为变电所实施无人值守，降低运行成本创造了条件。

4 结束语

随着智能化开关柜在变配电系统的可靠、经济、安全运行，其越来越受到业内人士的关注，在各种变电站建设中，得到日益推广。

作者简介：

郑玉抵 ，男，本科，工程师， 从事输配电工程安装 15 年，研究方向是工程施工全过程管理及配网管理。