毕业论文--智能开关Word格式文档下载.doc
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第二章详细列举了国内外最新研究智能开关设备的实例,论述智能开关电器的重要组成部分;
第三章本文提出了智能开关的一些方面的设计以及智能开关在电力系统中的应用;
第四章总结全文,并对目前智能型开关设备研发存在的困难进行分析与探讨,并对智能开关设备未来的发展方向做了展望以及对前景的期待。
关键词:
智能开关;
内涵;
发展趋势;
IntelligentSwitch
Abstract
Theswitchhasaveryextensiveuseoftheconnectedcomponentsinthepowersystem,Ithasacertaininfluenceofthepowersystemstabilityandpowerquality.Thispaperdiscussestheconnotationofthenewdevelopmentofintelligentswitchingdevices,andproposesthreeelementstoadapttotheneedsofconservation-mindedsocietyofthesmartgrid,globalclimate,environmentanddevelopmentofenvironmentalprotectioninChinaandthedirectionofdevelopmentofintelligentswitchgearproposedintelligentswitchingdevicesconnotation:
①switchingequipmentintheprocessofcompletionofthebasicfunctionsofintelligentperception,judgmentandexecutivefunction;
②intheoperationofswitchingequipmentintelligentconditionmonitoringandlifeassessment;
③Therunningprocessonthesmartgridandenvironment-friendlyperformance,theperformanceofthesmartgridenvironmentalperformanceatlowoperatingvoltageandthelevelofelectromagneticinterference,SF6insteadofothermediaapplications.WiththeconstructionofChina'
ssmartgrid,extensiveuseofintelligentswitchingequipmentisaninevitabletrend.
Thefirstchapterreviewsarethedevelopmentstatusofintelligentswitchingequipmentathomeandabroadandfeaturesoftheintelligentswitchesandthesignificanceofthestudyofintelligentswitches;
Secondchapterdetailsthelatestinstanceofintelligentswitchgear,theimportantpartofthediscourseintelligentswitchingequipment;
Inthisarticle,thethirdchapterissomeaspectsofthedesignoftheintelligentswitchandintelligentswitchinthepowersystem;
conclusioninChapterIV,andintelligentswitchgeardifficultiesanalysisanddiscussion,andintelligentswitchequipmentfuturedirectionoftheoutlookandfutureexpectations.
Keywords:
Intelligentswitch;
Connotation;
Developmenttrends;
目录
摘要 I
Abstract II
第一章绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 智能开关的功能与特点 2
1.3 国内外智能开关设备的研究现状 2
1.3.1国内智能开关设备现状 3
1.3.2国外智能开关设备现状 3
第二章智能开关研究与设计的成果 6
2.1配电网智能开关的设计 6
2.1.1智能开关的原理与结构 6
2.1.2智能开关通信端口的设计 7
2.1.3智能开关软件程序的设计 7
2.2具有电能质量监测功能的智能开关设计 7
2.2.1智能开关硬件结构的设计 8
2.2.2智能开关的软件设计 10
2.3关于智能开关的一些其他研究与设计 11
2.3.1用户分界智能开关 11
2.3.2ZigBee技术在智能开关中的应用 13
2.3.3控制与保护开关电器CPS 16
2.3.4一种新型智能开关的研究与设计 17
2.3.5智能开关控制装置关键技术研究 20
第三章对智能开关的认知与见解 26
3.1智能开关一些方面的设计 26
3.1.1智能开关设备的可靠性设计 26
3.1.2智能开关设备的环境友好设计 28
3.1.3智能开关设备的电磁兼容设计 28
3.2智能开关技术在电力系统中的应用 29
3.2.1智能开关在电动机软启动中的应用 29
3.2.2智能开关在无功补偿装置中的应用 33
3.2.3智能开关在有载调压变压器中的应用 35
结论 39
致谢 40
参考文献 41
附录1 44
附录2 47
第一章绪论
1.1课题的研究背景及意义
随着国民经济的发展和人民物质生活水平的不断提高,对电力的需求不断增长,电网也在不断扩大,用户对供电质量和供电可靠性的要求越来越高。
我国在20世纪90年代以后,为了改变配电网络的弱势情况,加快了电力工业的发展,改善配电网络的自动化程度,并借鉴国外的先进经验,在引进先进技术的基础上增加对配电网的投资力度。
而且随着建设坚强智能电网的开展,迫切需要研制智能设备,使现有电气设备具有自我检测、自我诊断和自我控制的功能,以满足信息化、自动化、互动化的要求,从而使之成为智能电网的一个有机组成部分。
电力行业关系到国家的经济与民生,电力工业是重要的产业部门之一,在国民经济中起着重要的作用,是不可或缺的重要角色,它提供了现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防的基本动力,它与我们的日常生活密不可分。
电力工业的发展必须优先于其他工业部门的发展,我国的国民经济才能继续向前迈进。
开关设备是电力系统中的重要组成部分,它是电力系统中使用量最多且花费最大的一次设备,它是否能正常工作直接关系到系统的安全性和稳定性[1]。
开关电器的智能化是必然的发展趋势,它推动了电力系统越来越高的可靠性要求和自动化程度的不断增高,可以说智能化开关的应用是自动化的电力设施维护电网稳定运行的前提。
目前在大多数情况下使用的开关是拔插式结构,国内生产的开关输入的电缆都使用的是防爆接线腔,接触器回路也都被固定在固定的芯架上。
在大电流的工作场合,接触电阻是不能被忽略的,如果发生接触不良,会导致插头处压降增加,发热量增大,连接器的表面加速氧化,进而使接触效果更差,这种恶性循环最终将导致插头处烧坏[2]。
国外的开关使用寿命会长一些,主要是因为机械加工精度高,接触电阻要小。
但是它仍然不能避免接插件的表面氧化,因此实现智能化开关是未来发展的必然趋势。
最近几年来,随着数字化变电站的兴起,智能配电网络的发展趋势也日益明朗起来,IEC61850标准也可以延伸到配电网中,整个配电网通过使用统一的通信标准,从而实现智能化的目的。
此外,各种智能设备以及工业式以太网的采用也为配电网智能化的实现提供了可能,其智能化开关设备的设计是一个非常重要的环节。
设备智能化是一种理念、一种方法、一种发展和进步的过程,其目的是使设备通过人工智能,特别是应用现代计算机技术和网络技术的部分或全部特点,使产品达到最佳的工作状况[3-4]。
目前智能型开关设备的研究有了很大的进步,这些主要集中在新的传感器技术、控制器技术等技术难点与具有智能保护和监测与控制功能的实际产品的开发和研究上。
随着智能断路器、智能GIS等一系列新产品的出现,将使供电的可靠性提高、监测的能力增强、恢复供电加快、运行和维护更加经济方便,也为我国智能化电网的建设奠定了坚实的基础。
1.2智能开关的功能与特点
智能开关的作用主要有以下几个方面:
1、减少对传动部件的机械冲击,消除开关切换过程中的不利影响,提高开关及其他设备的使用寿命。
2、在开关中,采用标准的、开放式的现场总线,将具有通讯能力的开关器件与之相连接(或通过接口单元),能够与主机(主站)进行数据通讯,达到远程控制、遥调及遥测的功能。
3、实现开关对各种故障的判断及保护,提高设备的自动化水平。
4、实现其节能作用[5]。
在智能配电网中,通过使用交换式以太网结构,智能开关负责收集一次侧的电压和电流的信息并通过以太网发送到控制中心。
此外,智能开关通过开关输入电路的设置可以将开关开合状态通过网络发送到控制中心。
控制中心也可以向智能开关发送跳闸、闭锁信号。
并且在智能配电网中,由于开关装置的重要作用,所以针对开关设备应做到电气量的测量、故障的检测、动作保护等各个方面,在我国国家电网颁布的相关标准中,对开关装置的监测项目有很多,如局部放电、分/合闸线圈电流、分/合闸的行程/时间曲线、开关触头/气室温度等,而且在智能配电网中,保护装置的某些功能也将会下放到开关装置,从而能够更加快速地切除一些简单的故障。
智能开关所传输的数据信息有多种,可以通过对实时性要求不同设置不同的优先等级,对要求较高的信息可设为高等级,如断路器跳闸、阻断信号;
对要求不高的信息可设为低等级,如开关的开合状态量等。
数据的优先等级确立后,可以大大提高数据的传输效率。
智能开关设备应具有以下特点:
①高性能、高可靠性;
②减少维护;
③硬件软件化;
④具备在线监测和自诊断功能;
⑤提供网络化远程接口;
⑥功能自适应等[6]。
1.3国内外智能开关设备的研究现状
根
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