激光技术在新一代户外高压负荷智能调配保护装置

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1、激光技术在新一代户外高压负荷智能调配保护装置研制中的应用研究可行性报告一、立项的背景和意义（一）新一代户外高压负荷智能调配保护装置的研发背景和意义随着社会经济与科学技术的高速发展，工农业生产以及社会的用电量越来越大，为解决电煤的运输瓶颈和降低输送电能的损耗，我国已开始采用100万伏级特高压输电网进行输送电力，并开始投入试运行。而随着电网容量的不断扩大，网络结构越来越复杂，配用电设备数量越来越多，在各级高低压电网中设备周期性维修、老旧设备改造以及新建电网项目，使设备停电检修的工作量成倍增加，电力系统临时性停电更给企业、社会带来难以估量的巨大经济损失

2、和社会影响。作为100万伏级特高压输电网安全可靠运行的支撑，10千伏级高压配电网的抗冲击、安全运行、稳定性更显重要。因为10千伏级高压配电网作为智能电网建设的重要部分，直接面向用户，是保证供电质量、提高运行效率的关键环节。研究表明，目前电力用户遭受停电的时间，95%以上是由于配电系统原因造成的(扣除发电不足原因)，电力系统损耗中约有一半产生在配用电网。同时，大量非线性、冲击性、不平衡负荷接入电力系统，使供电电流发生畸变，含有大量的谐波成分和冲击电流分量，造成电力系统污染，降低了电能质量，并对用电设备和电网产生严重危害。这些都对高低压电网中配用电设

3、备的工作可靠性和安全性都提出很高的要求。在10千伏级高压配电网实际运行中，某用户支线和其内部发生故障时通常会引起上级电网和其它相邻用户的停电事故，造成多米诺骨牌式效应即不断扩大停电范围，甚至会造成类似于04年美加大停电式事故，其危害性极大，调查统计表明这种波及性事故约占高压电网总事故的30%左右。同时，为避免供电系统短时间的中断对企业、社会带来难以估量的巨大经济损失和社会影响，现在重要工矿企事业单位、社区都采用双电源或环网供电：当主供电源发生故障时迅速自动将供电线路切换至辅助电源；当主供电源恢复正常时，经过一定的延时，再由辅助电源切换回到主供电源

4、。由于两路电源的切换都在带负荷和高电压的状态下进行，故对电网切换装置的工作可靠性和安全性提出很高的要求。但长期以来，我国的10千伏级高压电器产品性能落后，可靠性差，导致电网运行事故频繁发生，严重影响人民生活和经济建设的发展，特别是因缺乏高压负荷自动调配产品、用电故障或电网负荷切换失误等会顷刻导致重大生产安全和人身安全事故的发生。因此亟需一种既具上述高压电网负荷调配功能，又具有当用户支线及内部发生接地事故或用户支线前后部分发生相间短路故障时迅速隔离事故线路，使上级变电站及馈线上的其它分支用户不受影响或不会波及上级电网和馈线上的其它分支用户停电等分界

5、断路器功能的具有三工位投切结构、工作可靠、安全性高、采用下出线和单柱安装方式的新型多功能高压电网负荷自动调配及保护系统来解决上述问题。13另一方面，我国正在实施对城网和农网的大规模智能化改造工程，高压电网配网自动化是主要发展方向，在配电、用电领域由于缺乏实时监测与自动化管理，工作人员无法实时掌握线路中负荷、功率等各种运行参数及配变运行状态和电网故障情况，不仅故障抢修服务响应时间长、成本高、效率低下，而且给电网的安全运行带来巨大隐患，增加电网运行管理难度。故利用GPRS/CDMA、INTERNET网络进行数据传输，实时监测线路负荷及配变设备运行状态

6、和电网故障情况，并与抢修服务调度结合，以减少故障抢修服务响应时间和提高工作效率，确保及时处理电网故障，以最大限度降低停电时间及造成的经济损失。同时通过电网故障报修管理系统软件实时监测高压开关及配变的当前各种运行数据，使管理者及时了解电网的运行状态，快速处理电网故障，是提高基础高压电网在运行、建设改造、服务管理等方面的应用水平、电力负荷优化配置、各级电网安全可靠运行能力的有效手段之一。开发兼具高压断路器、重合器、分段器、隔离开关功能和利用GPRS/CDMA、INTERNET网络实现遥测、遥控、遥信和遥调功能及故障主动上报、实时监控的新一代多功能高压

7、电网负荷自动调配及保护系统具有很大的市场应用前景。（二）激光技术新一代户外高压负荷智能调配保护装置的研制中的应用随着社会经济的发展，市场除了要求新一代户外高压负荷智能调配保护装置在设计方案上满足应用所需要的远程智能化控制、“四遥”、网络化等技术性能外，对新一代高压电器产品的生产制造工艺也提出了更多的要求。（1）高可靠性现代社会高度强调人的主观性、人的需要、对人的保护等。所以电器产品的安全和可靠性被提到更高的层次上来，相关的新标准保证设备的安全和可靠性能，最大限度地提高系统和产品的运行质量和供电质量，并达到节省成本，提高经济效益的目的，这是用户和设

8、备制造企业共同追求的目的，也需要不断采用新技术、新生产工艺来及新材料提高产品的生产质量。（2）小型化　现代科学技术的发展，新技术和新工艺