智能化PASS開關在500kV變電站中的應用

PASS(PlugSwitch System)開關是一種組合式智能化電氣設備，由一次主設備，二次智能化設備和過程處理及通 信接口設備構成。PASS 開關較GIS 簡單，為固定式配置結構，無出線的隔離開關和接地刀，在一臺半開關接線中也沒有 斷路器另一側的隔離開關和接地刀。其主要特點為：

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

(2)繼承了GIS 的優點。PASS 開關的主設備、操作機構和滅弧室等均采用成熟的GIS 技術，保證設備的可靠性。 光電式電流電壓傳感器已經過試驗并在GIS 上有運行業績。ABB 聲稱能保證 20a 內免檢修。

(3)簡化設備，用盡量少的元件完成全部功能，如取消出線隔離開關及接地刀等。

(4)在一次設備中采用了智能化傳感器技術和微處理技術，通過數字通信實現對設備的在線監測、診斷、過程監視和站內計算機監控。從 PASS 開關到繼電保護、測量計量及監控系統均采用光纜連接，二次電纜少。這些技術目前在世 界上是領先的。

(5)對一次設備的在線監測、自動狀態校核和缺陷報警等代替了傳統的定期檢查試驗和預防性試驗，將定期檢查改 變為狀態檢修，運行人員可根據設備運行狀況及趨勢分析結果，安排檢修和維護時間。這樣既減少了設備停電檢修的幾 率和時間，減少了運行成本，也減少人為因素造成的設備損壞。

(6)檢修時整體更換，無須拆裝和調試，減少停電時間。

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

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數(Mdi/dt，比例因子 M 與線圈的幾何 結構有關)的低壓模擬量信號，然后在 PISA 中進行 A/D 轉換和數字積分并運行。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 中進行 A/D 轉換。與常規電流和電壓互感器比較，具有下列特點：

(1)線性度高、準確度高。無鐵芯和鐵磁線圈，其測量精度不受二次負載限制，不存在磁飽和、剩磁、鐵磁諧振及 非線性等問題。但環境溫度(對電流傳感器)和 SF6 氣體密度(對電壓傳感器)會對其測量精度產生影響。對其進行溫 度補償后，在環境溫度-40 -50℃時，精度可達 0.2 級。

(2)測量范圍廣。能同時滿足繼電保護和測量計量的要求，其測量頻帶寬度可作到從幾 Hz 至 KHz. (3)與主設備共體，無占地、絕緣介質維護、瓷套管維護、重量輕及壽命長等優點，無常規 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的溫度的工況進行連續監測，以確定 SF6 絕緣氣 體泄露情況及進行溫度補償。位置傳感器用于監測斷路器開關位置、儲能狀況、隔離開關和地刀位置、驅動馬達的狀況 等，還可監測到設備開合的動作行程、操作時間和電動馬達的電流等。通過智能軟件分析可確定出設備的運行狀況。