第四节 断路器
1.什么是智能断路器?
答:智能断路器是在现有断路器的基础上引入智能控制单元，智能控制单元由数据采集、智能识别和调节装置三个基本模块构成。
2.智能断路器的智能控制单元的主要作用是什么?
答:智能控制单元是智能化断路器的灵魂，它是以微处理机为核心部件，综合应用传感技术、光电转换技术、数字控制技术、微电子技术和信息技术等多种现代技术，以完成断路器的智能操作，实现断路器的智能化。
3.智能控制单元的基本功能有哪些?
答:自动识别断路器的工作状态;自动调整断路器的操动机构;记录并显示断路器的工作状态;与远端主机进行通信;对断路器工作状态的监测与诊断。
4.智能识别模块的主要作用是什么?
答:智能识别模块是智能控制单元的核心，由微处理器构成的微机控制系统，能根据操作前所采集到的电网信息和主控制室发出的操作信号，自动地识别操作时断路器所处的电网工作状态，根据对断路器仿真分析的结果决定出合适的分合闸运动特性，并对调节装置发出调节信息，待调节完成后再发出分合闸信号。
5.数据采集模块的作用是什么?
答:数据采集模块主要由新型传感器组成，随时把电网的数据以数字信号的形式提供给智能识别模块，以进行处理分析。
6.调节装置的主要作用是什么?
答:调节装置由能接收定量控制信息的部件和驱动执行器组成，用来调整操动机构的参数，以便改变每次操作时的运动特性。此外，还可根据需要加装显示模块、通信模块以及各种检测模块，以扩大智能操作断路器的智能化功能。
7.智能控制单元怎样自动识别断路器的工作状态?
答:断路器的工作状态的准确识别是实现智能操作的前提。由于断路器在大多数运行时间内是不动作的，在此期间，本单元的任务是对断路器的工作状态不断地进行监测，同时它还记录断路器每次开断情况，包括开断电流的大小、开断类型及是否发生拒分或拒合等信息。短路时还应记录短路电流的变化过程，以便于电力部门进行事故分析及断路器的维护。同时，也可通过断路器累积开断电流的大小来表示断路器触头的烧蚀情况。
8.智能控制单元怎样自动调整断路器的操动机构?
答:这是控制单元的核心功能。因此控制单元必须在识别断路器工作状态的基础上确定与之相对应的操动机构的调整量。(www.xing528.com)
9.智能控制单元怎样实现与远端主机进行通信的功能?
答:控制单元可以根据主机的要求将断路器的开断记录及其他数据经信息传输接口上网传送至上位机，并通过上位机经信息传输网络将操作命令及保护参数、保护及重合闸方式等配置要求传送过来。
10.智能断路器数字化的接口功能有哪些?
答:采集并上送开关位置，闸刀及地刀位置，开关本体信号(含压力低闭锁重合闸)，接收保护跳合闸，测控的手合/手分级闸刀、地刀控制的GOOSE命令，并输出相应的动作节点。
11.和传统的断路器相比较，智能断路器有哪些优点?
答:采用智能断路器技术后，对于非故障性的操作，断路器都可以在较低的速度下断开，减少断路器断开时的冲击力和机械磨损，从而提高断路器的使用寿命，在工程上达到较好的经济效益和社会效益;故障状态下，根据监测到的不同故障电流，自动选择操作机构及灭弧室预先设定的工作条件，如正常运行电流较小时以较低速度分闸，系统短路电流较大时以较高速度分闸，以获得电气和机械性能上的最佳分闸效果;可以实现有关高压开关设备的检测、保护、控制和通信等智能化功能;优化重合闸工作方式;实现定相(相位)合闸、选相分闸(相位)。
12.智能断路器怎样优化重合闸方式?
答:传统的重合闸采用重合闸继电器，正常运行时，重合闸继电器的电容进行充电，当发生故障断路器断开后，电容进行瞬间放电从而达到重合目的，当重合于故障时，由于电容未再进行充电，因此重合闸只能进行一次。采用智能断路器技术后有可能改变目前的试探性自动重合闸的工作方式，实现自适应自动重合闸，即做到在短路故障开断后，如故障仍存在则拒绝重合闸，只有当故障消失后才进行重合。采用智能技术后就会避免传统重合闸只能重合一次的弊端。
13.实现定相合闸、选相分闸有什么优点?
答:实现定相合闸，降低合闸操作过电压，取消合闸电阻，进一步提高可靠性;实现选相分闸，控制实际燃弧时间，使断路器起弧时间控制在最有利于燃弧的相位角，不受系统燃弧时差要求限制，从而提高断路器实际开断能力。
14.常见的断路器操作机构哪种易于实现智能化操作?为什么?
答:智能操作要求断路器具有机构动作时间上的可控性，目前断路器常用的气动操作机构、液压操作机构和弹簧操作机构由于中间转换介质等因素，控制时间离散性大，其运动特性很难达到理想的可控状态。
采取电磁操作机构的断路器利用电容储能、永磁保持、电磁驱动、电子控制等技术，当机构确定后运动部件只有一个，没有中间转换介质，分合闸特性仅与线圈参数相关，可以通过微电子技术来实现微秒级的控制，通过对速度特性控制实现断路器的智能化操作。
15.智能操作断路器的工作过程是什么?
答:当系统故障由继电保护装置发出分闸信号或由操作人员发出操作信号后，首先启动智能识别模块工作，判断当前断路器所处的工作条件，对调节装置发出不同的定量控制信息而自动调整操动机构的参数，以获得与当前系统工作状态相适应的运动特性，然后使断路器动作。
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