智能化PASS開關(guān)在500kV變電站中的應(yīng)用

PASS(Plug&Switch System)開關(guān)是一種組合式智能化電氣設(shè)備，由一次主設(shè)備，二次智能化設(shè)備和過程處理及通 信接口設(shè)備構(gòu)成。PASS 開關(guān)較GIS 簡單，為固定式配置結(jié)構(gòu)，無出線的隔離開關(guān)和接地刀，在一臺半開關(guān)接線中也沒有 斷路器另一側(cè)的隔離開關(guān)和接地刀。其主要特點(diǎn)為：

(1)所有一次部分均設(shè)計在同一 SF6 氣室中，所有操作功能都融合在一個操作箱內(nèi)，可動元件少，布置緊湊。

(2)繼承了GIS 的優(yōu)點(diǎn)。PASS 開關(guān)的主設(shè)備、操作機(jī)構(gòu)和滅弧室等均采用成熟的GIS 技術(shù)，保證設(shè)備的可靠性。 光電式電流電壓傳感器已經(jīng)過試驗(yàn)并在GIS 上有運(yùn)行業(yè)績。ABB 聲稱能保證 20a 內(nèi)免檢修。

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

(4)在一次設(shè)備中采用了智能化傳感器技術(shù)和微處理技術(shù)，通過數(shù)字通信實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的在線監(jiān)測、診斷、過程監(jiān)視和站內(nèi)計算機(jī)監(jiān)控。從 PASS 開關(guān)到繼電保護(hù)、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(shù)目前在世 界上是領(lǐng)先的。

(5)對一次設(shè)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(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)，將定期檢查改 變?yōu)闋顟B(tài)檢修，運(yùn)行人員可根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況及趨勢分析結(jié)果，安排檢修和維護(hù)時間。這樣既減少了設(shè)備停電檢修的幾 率和時間，減少了運(yùn)行成本，也減少人為因素造成的設(shè)備損壞。

(6)檢修時整體更換，無須拆裝和調(diào)試，減少停電時間。

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

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(dǎo)數(shù)(Mdi/dt，比例因子 M 與線圈的幾何 結(jié)構(gòu)有關(guān))的低壓模擬量信號，然后在 PISA 中進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換和數(shù)字積分并運(yùn)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(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。與常規(guī)電流和電壓互感器比較，具有下列特點(diǎn)：

(1)線性度高、準(zhǔn)確度高。無鐵芯和鐵磁線圈，其測量精度不受二次負(fù)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(chǎn)生影響。對其進(jìn)行溫 度補(bǔ)償后，在環(huán)境溫度-40 -50℃時，精度可達(dá) 0.2 級。

(2)測量范圍廣。能同時滿足繼電保護(hù)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(shè)備共體，無占地、絕緣介質(zhì)維護(hù)、瓷套管維護(hù)、重量輕及壽命長等優(yōu)點(diǎn)，無常規(guī) CT 和 PT 的爆裂問題。

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(guān)的溫度的工況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，以確定 SF6 絕緣氣 體泄露情況及進(jìn)行溫度補(bǔ)償。位置傳感器用于監(jiān)測斷路器開關(guān)位置、儲能狀況、隔離開關(guān)和地刀位置、驅(qū)動馬達(dá)的狀況 等，還可監(jiān)測到設(shè)備開合的動作行程、操作時間和電動馬達(dá)的電流等。通過智能軟件分析可確定出設(shè)備的運(yùn)行狀況。