高压隔离开关作为输变电系统中用量较多的一个开关设备,其安全可靠运行是电网供电稳定可靠的重要保障。随着电力行业的迅速发展,我国对高压隔离开关的智能化提出了更高的要求。本文将新型的传感器、电力电子、数据处理、通信等技术应用到传统的高压隔离开关设备中,实现对高压隔离开关的自动控制,以及运行状态的实时监测和故障诊断,有助于提高配电网的智能化水平,对于保证电网的安全、可靠、智能化运行具有一定意义。首先,本文对高压开关机械结构和电动操控机构工作原理进行分析,总结了高压隔离开关电动自动控制及状态监测两大智能化方向的技术需求与研究现状,为设备设计提供理论基础和设计依据。在此基础上,本文提出了一种10kV高压隔离开关设备的智能化设计方案,其主要研究点包括操控机构的电动控制、运行状态监测及通讯功能实现三大部分。在电动控制方面,本文设计了一种通过控制IGBT的输出调节电机转速的控制电路,并由霍尔传感器采集运行过程中电机的电流值进行堵转保护。电机控制软件采用了软启、软停以及应力释放等控制策略,可降低电动机构的惯性影响,避免触点的机械冲击,使控制更加精确。在运行状态监测方面,本文设计了特定的无线温度和压力传感器对高压隔离开关的触头温度和触指压力进行监测,并通过433MHz无线通讯方式传送给监测主机,最终通过串口上传到主控单元进行处理和显示,所设计的压电式触指压力传感器采用垫片式结构,可以监测到压缩弹簧在分合闸过程中的压力变化,并可据此分析触头的接触状况。在远程数据通讯方面,采用RS485、以太网等通讯接口,并将μCOS-III实时操作系统嵌入到设计的主控单元中,可与监控中心进行实时命令交互,实现高压隔离开关的就地和远程监控。最后,通过搭建实验平台对各功能进行测试,包括就地和模拟远程控制电动操控机构实现高压隔离开关的分合闸实验、触头温度和触指压力监测实验,以及群脉冲电磁兼容等实验。实验结果表明,本文设计的10kV智能化高压隔离开关分合闸动作可靠性较高,且可以实现运行状况的实时监测,达到了预期的设计效果。