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《基于物聯(lián)網的智能高壓開關柜設計探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、基于物聯(lián)網的智能高壓開關柜設計探討［摘要］隨著物聯(lián)網技術的飛速發(fā)展，高壓開關柜設計也發(fā)生了歷史性的轉變，由傳統(tǒng)人工設計逐漸向智能化設計靠攏，不僅改善了以往設計的缺陷和不足，也有效的提升了高壓開關柜的運行效率，使其更為安全、更為可靠，從而為人們的日常用電提供堅實的保障。本文也會對基于物聯(lián)網的智能高壓開關柜設計進行詳細的闡述和探討，分析其整體構建結構和應用原理，為早FI實現(xiàn)其智能化管理目標提供充足的參考。［關鍵詞］物聯(lián)網：智能高壓開關柜；設計探討中圖分類號：D148文獻標識碼：A文章編號：1009-914X(2016
2、)28-0035-01在輸配電系統(tǒng)屮，高壓開關柜是其最力關鍵的組成部分，可有效發(fā)揮開斷和關合電力線路、監(jiān)測運行電量數(shù)據等功效。然而在實際運行過程中,由于相關企業(yè)對高壓開關柜的運行情況缺乏精準的監(jiān)測，導致其故障現(xiàn)象越來越頻繁。因此，為了保證高壓開關柜的安全運行，電力研宄人員就必須加大對開關柜設計的分析，采用物聯(lián)網技術，使其向智能化設計方向邁進，這樣xT能從根本上提升高壓開關柜的運行效率，滿足當下配電柜的安裝設計要求，為電力系統(tǒng)的可靠性發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。一、物聯(lián)網技術概述物聯(lián)網技術是以互聯(lián)網技術為基礎，不斷延伸和擴
3、展的新興科技技術，其主要利用無線射頻識別、傳感器、全球定位系統(tǒng)等先進傳感設備，按照相關協(xié)議規(guī)定，將需要監(jiān)控或處理問題的相關信息進行敏銳的分析,然后擴大采集范圍，鏈接電腦、電視、手機等設備，實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理等一系列智能服務。智能高壓開關柜的設計通過運用無線射頻識別、傳感器等物聯(lián)網技術，不僅提升了其應用價值，使其在保持傳統(tǒng)功能的基礎上，還能進行智能識別、智能監(jiān)測和智能控制等工作，從而使智能IED通過光纖傳輸就可構建一體化信息平臺。二、智能高壓開關柜監(jiān)測系統(tǒng)的結構設計智能高壓開關柜監(jiān)測系統(tǒng)主要是由
4、智能開關柜IED、智能監(jiān)測單元、智能識別單元三種重要的組成元素所構建，其每種元素在具體設計上都有著不同的設計原理，如：（一）智能開關柜IED設計智能開關枳TED設計是近年來一種新興的科技產物，其是利用現(xiàn)下尤為先進的ARM+DSP雙CPU技術來進行設計操作的，主要可接收智能開關柜監(jiān)測單元所采集到的一些相關數(shù)據信息，如：功率、電網頻率、電能、局部放電、高壓斷路器母線、高壓開關機械特性等數(shù)裾。同時，按照相應的規(guī)章制度對其安裝遠程監(jiān)控軟件，實現(xiàn)遠距離監(jiān)測目標，且為了讓智能開關柜內部的多種監(jiān)測單元可以同時進行監(jiān)測工作，設計
5、人員不僅在其外圍接口部位，擴展了CAN網絡接口、RS-485網絡接口、RS-232接口、以太網等接口，而且還通過有線傳輸和無線傳輸兩種模式，使各監(jiān)測單元與IED之間可以進行有效的數(shù)裾通信和控制工作，？0大的避免了開關柜閃高電壓、強電磁輻射以及高頻噪聲等干擾因素的影響（二）智能監(jiān)測單元2.1電量監(jiān)測子單元電量監(jiān)測子單元是一種可實時監(jiān)測的電子軟件，主要對母線的電壓、電流、有功功率、無功功率、電網頻率及電能等元素進行有效的監(jiān)控。2.2柜內局部放屯監(jiān)測子單元局部放電監(jiān)測子單元是高壓開關柜屮重要的組成部分，可監(jiān)測柜體內絕緣
6、特性是否合乎相關輸配電要求。其超高頻監(jiān)測系統(tǒng)硬件的設計主要包括：超高頻大線傳感器、信號調理單元、無線傳輸模塊、電源模塊四種元素構成。其中，高頻大線傳感器的設計材料是以阿基米德雙臂螺旋大線為主，因為該材料的監(jiān)測范圍十分之廣，可以同時接收到大量的放電信息，有效的降低噪聲干擾。2.3操作機構故障監(jiān)測子單元操作機構故障監(jiān)測子單元的設計可實現(xiàn)兩方面監(jiān)測功能，一方面是監(jiān)測開關機械性能，另一方面是監(jiān)測彈簧操作機構的彈簧蓄能時間。其具體監(jiān)測過程可通過以下三方面去分析：其一，將同一型號設備的最佳運行參數(shù)進行全面的監(jiān)測，再把監(jiān)測結果
7、與其運行時的基準數(shù)值做對比，通過對比結果就可直接判斷出操作機構功能是否存在故障。其二，利用壓力傳感器去測量電流壓力，一旦壓力值過大就會自動發(fā)出警報，這時，監(jiān)測子單元就會啟動儲能泵或鎖住操作機構，以便于更好的降低故障幾率。其三，可有效監(jiān)測觸頭磨損量的參數(shù)，看其是否符合相關基準數(shù)值，一旦超出或過低，系統(tǒng)都會自動發(fā)出報警信號。（三）智能識別單元智能識別單元的設計，主要是利用無線射頻識別技術對斷路器、柜體等設備信息進行識別和判斷。射頻識別技術的功能是通過所發(fā)出的射頻信號在進行磁場交換后來達到無接觸信息傳遞0的，然后再通過
8、所傳遞信息來實現(xiàn)識別功能的一種科技技術。另外，智能識別單元可將多種元素信息進行整合，并使其演變成電子標簽的形式，預埋在開關柜設備屮，如：斷路器、隔離開關、接地開關、母線、電壓互感器、電流互感器、柜體等信息，這樣就可以對開關柜進行準確定位和跟蹤，為其安全運行提供可靠的保障。三、智能高壓開關柜硬件結構設計（一）控制部分控制部分設計是由多種組合芯片所構成，如：ARM9芯片、S3
