高低壓開關柜智能制造探究

程林

摘要：高低壓開關柜在發(fā)電廠、變配電中起著重要作用。目前，我國高低壓開關柜成套設備的制造主要以傳統(tǒng)生產(chǎn)為主，隨著現(xiàn)代化進程的推進，國家戰(zhàn)略的轉變，產(chǎn)業(yè)的轉型升級迫在眉睫，智能制造是未來企業(yè)掌握市場主動性的核心保障。為此，本文提出了智能改造的關鍵點，希望可以給相關的人員提供一定的參考。

關鍵詞：高低壓開關柜;設備安裝;柜間電氣聯(lián)絡

引言：電力裝備行業(yè)是“中國制造2025”的十大重點領域之一，高低壓開關柜及其零部件行業(yè)是其重要的子行業(yè)，具有很大的市場空間，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方式已經(jīng)很難適應市場的發(fā)展，新一代的信息技術與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠的產(chǎn)業(yè)變革。

1高低壓開關柜概述

開關柜是電氣設備的一種，開關柜的外線先進到柜內(nèi)主控的開關，后進到分控開關中，且對各分路依據(jù)其所需來設置，如電力線路、變壓器、電容器和電動機的控制與保護等。按不同電壓等級通常分為高壓開關柜和低壓開關等。對高壓開關柜來說，它是依據(jù)一定接線的方案，且以一次以及二次設備通過成套組裝而形成高壓配電的裝配類型，它在變電所與發(fā)電廠內(nèi)發(fā)揮節(jié)制性和保護性的發(fā)電機、高壓線路和電力變壓器等功能;它的內(nèi)部存在高壓開關的設備、絕緣子、母線、保護類裝置和檢驗測定的儀表等，主要包括固定式、手車式兩種類型。對于10kV配電工程來說，800kVA配變以下的常采取固定式的高壓柜，具有良好的經(jīng)濟性，如可配置FZN真空負荷開關及SF6負荷開關的HXGN-12型高壓開關柜等。

而對于較大容量的配電工程、開閉所、開關站則多數(shù)采取手車式的開關柜，其高壓的斷路器等重要設備在能夠拉出與推進式手車上裝設，對其拉出、推入同類的手車，就能夠實現(xiàn)供電的恢復，對檢查修理提供了便捷，如可配置VS1、VD4等手車式真空斷路器的KYN28-12型鎧裝式高壓開關柜等。對于低壓開關柜來說，它主要是依據(jù)相應接線方案把所涉及的一些低壓開關的電器通過成套組裝低壓配電的裝配類型。它在低于1kV供電體系內(nèi)發(fā)揮動力、照明電等作用，它也存在固定式以及抽出式兩種類型。當下主流的低壓開關柜有：GGD型固定式低壓開關柜、GCK型、MNS型低壓抽屜柜，近年來在我省的居配工程中，大量使用新型GDF型低壓固定分隔柜，其結合了固定式與抽屜式開關柜的優(yōu)點，將抽屜單元改成獨立的固定分隔單元，保留了垂直母線通道，避免了抽屜插接機構發(fā)熱及損壞，提升了供電可靠性。

2高低壓開關柜智能制造改造方向

2.1高低壓開關柜制造流程

高低壓開關成套設備具有個性化、定制化的特點，通常屬于用戶定制、小批量訂單生產(chǎn)模式。不同的高低壓開關柜生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自身業(yè)務的不同，生產(chǎn)的產(chǎn)品有所區(qū)別，但大體的生產(chǎn)流程基本一致，本文以常見發(fā)電廠及變電站開關柜的生產(chǎn)流程為例，分析開關柜生產(chǎn)制造流程，探究智能制造實現(xiàn)方案及技術。用戶制定需求，指定開關柜電壓及保護等級;生產(chǎn)企業(yè)設計電氣圖，并虛擬仿真試驗;設計院確認可行性，用戶接受報價后制定生產(chǎn)計劃;根據(jù)電氣原理圖和柜體結構輸出生產(chǎn)圖紙、工藝流程卡、采購清單，并制定采購、加工和裝配計劃;根據(jù)生產(chǎn)圖紙加工、裝配和接線，并進行試驗，合格后交付產(chǎn)品。

2.2高低壓開關柜智能制造框架模型

電力系統(tǒng)自動高低壓開關柜智能制造的框架模型包括車間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、智能物流系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)（WMS）、企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品及工藝設計系統(tǒng)、虛擬仿真試驗系統(tǒng)、信息物聯(lián)等應用系統(tǒng)高度集成。產(chǎn)品及工藝設計系統(tǒng)完成產(chǎn)品的設計和研發(fā);虛擬仿真試驗系統(tǒng)完成產(chǎn)品的試驗仿真;車間制造執(zhí)行系統(tǒng)通過無線射頻技術（RFID）等檢測技術檢測物流或設備狀態(tài)，經(jīng)過智能物流系統(tǒng)有序將產(chǎn)品或物料運輸?shù)较鄳の?，智能化設備和生產(chǎn)線完成產(chǎn)品的加工和裝配;倉庫管理系統(tǒng)有序管理物料和產(chǎn)品，提升物料管理能力;ERP管理系統(tǒng)實時監(jiān)控整個產(chǎn)品的制造過程并集成財務、管理、經(jīng)營、供應鏈和業(yè)務于一體，有效管理企業(yè)生產(chǎn)整個流程;云端服務器通過大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等提供決策分析，指導企業(yè)的業(yè)務調(diào)整和生產(chǎn)計劃。

2.3高低壓開關柜智能制造改造關鍵點

從智能制造的框架模型可以看出，智能制造具有高度集成互聯(lián)的特點，要實現(xiàn)信息互聯(lián)，就必須要采用先進的傳感檢測技術，物聯(lián)網(wǎng)技術等有機的結合起來。結合未來智能制造的發(fā)展趨勢和我國高低壓開關制造企業(yè)的現(xiàn)狀，總結出以下幾點改造的關鍵點：

結語：本文總結了高低壓開關柜成套設備生產(chǎn)企業(yè)的制造現(xiàn)狀，分析了行業(yè)的發(fā)展趨勢，根據(jù)高低壓成套開關設備的制造特點及流程，設計了智能制造的框架模型，并提出了智能制造改造的策略及關鍵點，為企業(yè)升級改造提供了參考。

參考文獻

[1]王宗奎.高低壓開關柜安裝過程中可能會發(fā)生的問題及解決方法探討[J].光源與照明，2020（09）：55-56.