高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計及智能化發(fā)展分析

鄒桂平

（江西銅業(yè)股份有限公司，江西 南昌 330096）

電力行業(yè)是促進我國各行各業(yè)高速發(fā)展的重要基礎(chǔ)，高低壓成套開關(guān)柜在電力行業(yè)中占據(jù)著較為重要的位置。因此，如何妥善對現(xiàn)階段的開關(guān)柜電氣設(shè)備設(shè)計及智能化發(fā)展進行研究，是現(xiàn)階段部分專業(yè)人士需要關(guān)注的重點問題之一。

1 高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計現(xiàn)狀

高低壓成套開關(guān)柜是一種較為先進的電設(shè)備，外線先進入柜內(nèi)負責(zé)操控主控開關(guān)，然后以分控的方式對各分路進行設(shè)置，部分發(fā)電廠還會在高低壓成套開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置高壓母線及保障主要設(shè)備的低周減載裝置。目前，我國深入對高低壓成套開關(guān)柜進行電氣設(shè)計的時間較短，缺乏設(shè)計方面較為豐富的經(jīng)驗，但在我國相關(guān)技術(shù)研究人員不斷努力的情況下，高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計方面的研究依舊取得了較大程度的成功，但一些較為復(fù)雜的問題依舊值得不斷思考，包括高低壓成套開關(guān)柜智能化程度不足、開關(guān)柜實際占用空間較大、生產(chǎn)效率不高等方面。在信息化技術(shù)水平逐漸提高的當(dāng)代社會，智能化開關(guān)柜與相關(guān)信息技術(shù)水平結(jié)合程度不足，將會嚴(yán)重影響人們在使用階段收獲到的直接效果，降低人們對高低壓成套開關(guān)柜的整體滿意程度。從占用空間的角度來看，高低壓成套開關(guān)柜在精簡占地空間這一方面并沒有較為鮮明的優(yōu)勢，對比國外對開關(guān)柜空間設(shè)計來看，國內(nèi)在此方面依舊較為不足。此外，高低壓成套開關(guān)柜內(nèi)部的電氣設(shè)計較為繁瑣，我國現(xiàn)階段還沒有形成較為良好的生產(chǎn)模式，在大批量生產(chǎn)及加工方面實際效率較低，為成套開關(guān)柜的廣泛推廣增添較多麻煩。

2 高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計探析

2.1 一次元件設(shè)計

（1）母線。母線的設(shè)計在高低壓成套開關(guān)柜整體設(shè)計中占據(jù)極為重要的位置，母線是控制內(nèi)部各基礎(chǔ)部件的主要連接工具。在實際對一次元件母線進行設(shè)計期間，高低壓成套開關(guān)柜當(dāng)中的電流和電壓具備較多的限制條件。通常在對圖紙進行設(shè)計時，設(shè)計人員會明確兩種設(shè)計方式，第一種是明確標(biāo)明一次元件內(nèi)部主線的各項限定電流和限定電壓；第二種是應(yīng)用相關(guān)技術(shù)手段直接檢測一次元件內(nèi)部母線的格式，然后根據(jù)實際使用客戶對高低壓成套開關(guān)柜的要求標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，嚴(yán)格執(zhí)行各項標(biāo)準(zhǔn)符合要求。上述兩種方法均可以在開展醫(yī)院電氣元件設(shè)計期間展開效用，具體實施階段還要根據(jù)高低壓成套開關(guān)柜的實際設(shè)計情況科學(xué)選擇。

（2）互感器。在對高低壓成套開關(guān)柜一次元件互感器進行設(shè)計期間，經(jīng)常會出現(xiàn)容量盲目加大方面的情況，為設(shè)計階段徒增較多制造成本，現(xiàn)階段的微機保護功率普遍較小，相比傳統(tǒng)電磁型保護功率要更小一些，在設(shè)計人員不能夠掌握互感器內(nèi)部實際電流運行數(shù)據(jù)時，通常會盲目將互感器的設(shè)計鐵芯截面加大，增強電流的通過效率，大大增加生產(chǎn)階段的綜合成本。合理選擇高低壓成套開關(guān)柜當(dāng)中的電流互感器并不是一項簡單的任務(wù)，部分開關(guān)柜的實際變比較低，尤其是針對電容器內(nèi)部的回路電流，正常情況下，實際電流的選擇應(yīng)該在額定電流的1.3倍，但相關(guān)操作人員極易忽視這一要求，容易導(dǎo)致互感器回路出現(xiàn)過載情況。

（3）真空斷路器。真空斷路器是高低壓成套開關(guān)柜一次元件當(dāng)中的重要設(shè)計部分，相當(dāng)于該項系統(tǒng)當(dāng)中的開關(guān)部分。該部分的設(shè)計中心主要在于控制系統(tǒng)內(nèi)部的回路負荷情況，方便高低壓成套開關(guān)柜在正常運行期間，可以及時處理電路系統(tǒng)出現(xiàn)的各類突發(fā)問題。在出現(xiàn)特殊情況或問題時，真空斷路器可以第一時間將電路系統(tǒng)當(dāng)中的電流切斷，避免正像系統(tǒng)出現(xiàn)更多的故障問題，為高低壓成套開關(guān)柜的安全使用奠定良好基礎(chǔ)。

2.2 二次元件設(shè)計

（1）控制回路?，F(xiàn)階段，部分高低壓成套開關(guān)柜在實際進行電氣設(shè)計期間，通常會包含合閘、跳閘、儲能等三種較為常見的控制回路形式。其中，合閘回路主要有手動及電動兩種方式，該種回路的優(yōu)勢在于可以雙向控制，為高低壓成套開關(guān)柜正常開展工作提供良好的保障；跳閘回路主要是在真空斷路器出現(xiàn)故障或線路出現(xiàn)問題的情況下開展工作，以跳閘的方式預(yù)防可能發(fā)生的各項危險；儲能電力可以為斷路器提供較為必要的電力能源，對控制整個回路系統(tǒng)具有重要意義。

（2）面板。設(shè)置高低壓成套開關(guān)柜開孔期間，應(yīng)該及時對二次元件的位置進行確定，確保元件位置的安排不會互相碰撞。尤其在面板上檢查二次元件時，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該及時設(shè)置監(jiān)測工作量較大的設(shè)備元件，達到提高面板美觀度的目的。在高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計階段，儀表隔間面板的設(shè)計可以保障二次元件的檢測、調(diào)控等工作穩(wěn)步開展，為提升開關(guān)柜整體美觀程度奠定良好基礎(chǔ)。

3 高低壓成套開關(guān)柜智能化發(fā)展措施探析

3.1 加強智能檢測保護系統(tǒng)

現(xiàn)階段，我國較為傳統(tǒng)的高低壓成套開關(guān)柜在電氣設(shè)計階段缺乏對智能化測試保護系統(tǒng)的重視程度，技術(shù)層面的深入研究也較為落后，這會直接導(dǎo)致高低壓成套開關(guān)柜在實際開展工作期間，缺失對自身系統(tǒng)的保護性能，只有適當(dāng)強化智能監(jiān)測系統(tǒng)的保護職能，才可以達到持續(xù)使用的目的。因此，相關(guān)設(shè)計人員在開展研究期間要適當(dāng)結(jié)合當(dāng)代較為先進的技術(shù)處理手段，深化智能檢測保護系統(tǒng)的整體功能性，為高低壓成套開關(guān)柜智能化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

較為先進的智能檢測保護系統(tǒng)可以及時對高低壓成套開關(guān)柜的整體運行狀態(tài)進行監(jiān)測，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息合理分析，得到較為準(zhǔn)確的信息后，智能檢測保護系統(tǒng)可以技術(shù)對開關(guān)柜內(nèi)部的運行程序進行維護管理，達到保障穩(wěn)定運行、安全使用的目的。此外，建立專業(yè)技術(shù)良好、工作效率較高的維護團隊，是促進智能化發(fā)展的基礎(chǔ)前提。智能檢測保護系統(tǒng)雖然可以對運行階段的各項程序進行監(jiān)測，但一旦該系統(tǒng)運行自身出現(xiàn)問題，則需要相關(guān)技術(shù)團隊及時對保護系統(tǒng)進行維護，輔助高低壓成套開關(guān)柜可持續(xù)開展工作。

3.2 妥善調(diào)節(jié)生產(chǎn)材料結(jié)構(gòu)

從高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計的發(fā)展歷程來看，傳統(tǒng)設(shè)計階段應(yīng)用的生產(chǎn)材料在質(zhì)地方面普遍較硬，而耐用性較差、柔韌度過低的材料會直接影響到高低壓成套開關(guān)柜的運行效果。因此，相關(guān)設(shè)計人員在確定高低壓成套開關(guān)柜材料選擇期間，應(yīng)該適當(dāng)匹配較為適用的材料投入生產(chǎn)，讓其在未來發(fā)展階段可以快速適應(yīng)各種環(huán)境的需求。例如，在篩選符合高低壓成套開關(guān)柜使用需求，并且質(zhì)地結(jié)構(gòu)較軟的生產(chǎn)材料結(jié)構(gòu)時，可以適當(dāng)選取在常溫下軋制而成以熱軋板卷為原料的冷軋鋼板投入生產(chǎn)，該類鋼板材料結(jié)構(gòu)在柔軟程度方面要優(yōu)于傳統(tǒng)生產(chǎn)材料結(jié)構(gòu)，可以讓制作出來的高低壓成套開關(guān)柜具備彈性，達到降低損壞概率、提高實際使用性能的目的。此外，在調(diào)節(jié)高低壓成套開關(guān)柜材料時，還應(yīng)該適當(dāng)加強對材料綜合品質(zhì)的重視程度，選擇效率高、產(chǎn)量大、品質(zhì)優(yōu)、口碑好的生產(chǎn)商家進行合作，保障調(diào)節(jié)過后高低壓成套開關(guān)柜的各項材料符合標(biāo)準(zhǔn)，為開關(guān)柜向更為智能化的發(fā)展目標(biāo)奠定良好基礎(chǔ)。

3.3 強化數(shù)據(jù)功能綜合發(fā)展

傳統(tǒng)的高低壓成套開關(guān)柜在電氣設(shè)計方面并未與相關(guān)現(xiàn)代科技信息技術(shù)進行融合，而在數(shù)據(jù)信息時代的影響下，及時將先進的數(shù)據(jù)處理技術(shù)融入高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計系統(tǒng)當(dāng)中，可以極大程度的豐富系統(tǒng)內(nèi)部的各類數(shù)據(jù)化功能，讓高低壓成套開關(guān)柜在實際運行階段可以靈活處理諸多職能工作?，F(xiàn)代化信息技術(shù)融合到高低壓成套開關(guān)柜是推動其向智能化發(fā)展的重要措施，只有在電氣設(shè)計階段強化開關(guān)柜的各項數(shù)據(jù)化功能，才可以為智能化發(fā)展奠定較為良好的基礎(chǔ)。

4 高低壓成套開關(guān)柜智能化的未來發(fā)展趨勢

當(dāng)代高低壓成套開關(guān)柜向智能化發(fā)展是未來社會的重要趨勢。在智能化產(chǎn)品廣泛普及的當(dāng)代社會，任何智能化產(chǎn)品均已逐漸成為顯示，而部分行業(yè)開展工作的重要基礎(chǔ)也在于智能化設(shè)備這一方面，因此，智能化高低壓成套開關(guān)柜是未來社會備受關(guān)注的重要產(chǎn)品。尤其是在各項新型材料不斷被研發(fā)出來的當(dāng)代社會，先進的高低壓成套開關(guān)柜智能化功能越來越豐富，為我國電力行業(yè)的長遠發(fā)展奠定了較為良好的基礎(chǔ)。

在專業(yè)化方面，高低壓成套開關(guān)柜向智能化發(fā)展的同時，專業(yè)化這一特性也被關(guān)注起來。智能化信息技術(shù)在當(dāng)代社會的發(fā)展中為各行業(yè)的專業(yè)化發(fā)展提供了較大的幫助，從智能化高低壓成套開關(guān)柜的未來發(fā)展趨勢角度來看，它可以逐漸在各項領(lǐng)域當(dāng)中為行業(yè)服務(wù)，也可以針對不同行業(yè)的不同特性，強化開關(guān)柜智能系統(tǒng)當(dāng)中的某一專業(yè)性能，滿足時代對高低壓成套開關(guān)柜專業(yè)化的基本需求，為協(xié)助各行業(yè)發(fā)展提供重要保障。

5 結(jié)語

總言，高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計及智能化發(fā)展對我國電力行業(yè)的可持續(xù)進步具有重要意義。因此，在實際設(shè)計期間，相關(guān)技術(shù)研究人員應(yīng)該及時根據(jù)各行業(yè)對該種開關(guān)柜的需求狀況，合理開展各項設(shè)計工作，為高低壓成套開關(guān)柜更為長遠的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。