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摘要：高压断路器是变电站中主要的控制设备，主要是控制正常电路的通断，及与继电器配合，快速切断电路中的故障电流，对电路起到有效的保护作用，其基本结构由开断元件、基座、绝缘支柱、传动机构以及操作机构等几部分组成。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。因此在本文之中，主要是针对了变电站智能断路器机械特性在线监测技术进行了一定的分析，并且在这个基础上提出了下文中的一些内容。
关键词：变电站；智能断路器；机械特性；监测技术；分析
1导言
智能断路器作为一种非常重要的高压开关设备，在变电站的设备中，不仅负责电路的正常接通和断开，更对电路和电器起着安全保护的作用，其良好的功能状态是变电站以及电路系统正常、安全运行的关键所在。因此，为保障变电站和电力系统的正常运行，防止过载、高压危害等情况的发生，变电站对断路器的质量以及运行中的实时状况提出了很高的要求，从以往的定期预防性检修，逐渐转变为能够实时地自动监测断路器的运行状况。由此而来，对智能断路器机械特性进行实时监测的在线监测技术显得尤为重要，同时该技术的应用对提高电力系统的安全性和可靠性也至关重要。
2智能变电站概述
智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分。智能高压设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据。当运行方式发生改变时，设备根据系统的电压、功率情况，决定是否调节分接头；当设备出现问题时，会发出预警并提供状态参数等，在一定程度上降低运行管理成本，减少隐患，提高变压器运行可靠性。智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。电子式互感器是指纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服传统电磁式互感器的缺点。变电站统一信息平台功能有两个，一是系统横向信息共享，主要表现为管理系统中各种上层应用对信息获得的统一化；二是系统纵向信息的标准化，主要表现为各层对其上层应用支撑的透明化。智能即为人性化，就是把变电站做成像人在调节一样，当低压负荷量增加时变电站送出满足增加负荷量的电量，当低压负荷量减小时，变电站送出电量随之减少，确保节省能源。
3智能变电站发展前景
智能电网建设是根据我国能源分布与负荷消费地域分布特点，适应我国当前和未来社会发展所采取的电网发展方式，对各类能源，尤其是大规模风电和太阳能发电的计入和送出适应性强，能够实现能源资源的大范围、高效率配置。我国智能电网的建设已经上升至国家战略层面的高度。智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转化和控制的核心平台之一，前景依然广阔。
智能变电站发展前景依然广阔。根据国家智能电网“十二五”规划，到2015年，新建智能变电站达5182座左右，其中新建750千伏智能变电站约19座，500千伏智能变电站约182座，330千伏智能变电站约60座，220千伏智能变电站约1198座，110（66）千伏智能变电站约3710座；改造64座500千伏、18座330千伏、320座220千伏、630座110（66）千伏变电站。
预计“十二五”期间，新建智能变电站智能化部分的投资约为537.6亿元，变电站智能化改造总投资计为93.8亿元。“十二五”期间，智能电网建设计划总体投资1.6万亿元，按照智能变电环节约20%的份额计算，智能变电环节投资额度将达到3200亿元，前景依然广阔。
光伏发电具有随机性、间歇性和波动性，这使得其并网容量被限制在一定范围内，这就在一定程度上限制了光伏发电大规模的应用。智能电网的发展推动了社会各方利用光伏发电的主动性，提高了光伏发电的开发力度和使用效率。
我国对智能电网的探究也一直在进行。目前，国内电网不能满足光伏发电产业的发展需求，所以我国将建设以“特高压为核心”的“坚强智能电网”，以解决光伏发电并网问题，促进新能源的利用。
我国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术。构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。
世界各国对智能电网和太阳能等新能源发电都投入大量资金进行研究，这是由于新能源发电依托着智能电网的发展而发展。智能电网其高速、可靠、经济、安全的电能输送通道为光伏发电的电能输送提供了较好的保障，其发展与应用是相辅相成互相促进的。
4智能断路器在线监测技术的总体研究
4.1断路器在线监测的内容
通过断路器故障实际运行过程中涉及到的一些关键的特征指标要求，我们结合多年来的经验和统计分析，对断路器运行过程中的以下参数指标进行监测。
4.2断路器各参数监测原理
4.2.1分合闸线圈电流监测
断路器分合闸是由于电生磁原理使得铁芯产生电磁力来完成吸闸和断闸操作的。因此，电磁铁上线圈电流的变化情况能够反映断路器操动机构的运行状态关键信息
4.2.2触头行程时间特性监测
通过对触头行程时间特性进行监测，能够很好地把握触头的整个运行过程的详细情况。对触头行程时间特性进行监测主要是通过监测主轴的角位移，主轴的角位移与触头行程时间特性有着直接的关系，在主轴上安装角位移传感器，进而获取角位移-时间曲线图来反映触头行程时间特性曲线。
4.2.3储能电机电流监测
对储能电机电流的监测仍然选用霍尔电流传感器，该传感器与分合闸线圈电流监测阶段选用的传感器原理相同，此处不再赘述。
4.2.4三相主回路电流监测
断路器的三相主回路电流测取主要是通过电流传感器转换后进行测取，将其无法监测的大电流输入电流传感器转换为相应的小电流。选用的电流传感器一般为于波模块CHG-500E，输出电流的额定值为100mA。
5智能断路器在线检测技术的先进性研究
在线监测技术属于自动化监测技术的一个范畴，其先进性表现在以下几个方面。一是传感器技术：要求详细地把握断路器运行状态的变化过程，需要通过对断路器相应位置安装各种相应类型的传感器，通过传感器对断路器的各机械特性参数实时运行数据进行采集，如上述提到的用来测量电流的霍尔电流传感器、用来测量角位移的角位移传感器等。二是软硬件技术：将采集的数据通过硬件平台上运行软件系统，进行自动对比分析，并绘制出需要的曲线图形，对断路器的状态进行评估描述，给出评判结论。三是通信技术：把采集到的信号数据实时地进行传递，能保证数据的准确性和及时性，以便问题出现能够及时作出分析反应。四是液晶显示技术：通过安装液晶显示屏，能够将采集到的实时数据以需要的方式显示在液晶屏上，方便相关人员的查看、编辑、保存等，为工作的进行提供了更大的便利。
6结论
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，断路器在线监测技术对断路器运行状态进行实时监测，对提高变电站的安全、可靠运行具有着十分重要的作用。随着变电站逐渐向着更智能化、更自动化的方向发展，会对断路器在线监测技术提出更高的要求，使得适应于断路器的在线监测技术趋于更通用化、更模块化。
参考文献
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