高低壓配電柜系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制的策略探析

程理丹

吉林水利電力職業(yè)學(xué)院，吉林 長春 130000

0 引言

高低壓配電柜是一種對電力設(shè)備進(jìn)行控制的裝置，在當(dāng)前我國各地的工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用[1]。在高低壓配電柜運行過程中應(yīng)用自動控制技術(shù)，能促進(jìn)其功能的發(fā)揮，從而利于工業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升，進(jìn)而促進(jìn)我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。特別是在當(dāng)前全國限電限產(chǎn)的特殊背景下，研究自動化控制技術(shù)在高低壓配電柜系統(tǒng)中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 高低壓配電柜概述

1.1 高壓配電柜

高壓配電柜主要是由控制裝置、高壓開關(guān)、信號傳輸裝置、保護(hù)裝置、相關(guān)支持組件及內(nèi)部附件構(gòu)成。最初我國應(yīng)用的高壓配電柜是從蘇聯(lián)引進(jìn)并進(jìn)行大規(guī)模仿制的，直至二十世紀(jì)六七十年代，我國才逐漸具備了自主研發(fā)能力，有了自主產(chǎn)權(quán)后，研發(fā)并生產(chǎn)了手車式高壓配電柜。改革開放以后，我國引進(jìn)了西方高新科技，開始與國際科研單位共同研發(fā)各種新型的高壓配電柜，并逐漸在國內(nèi)廣泛使用。目前市面上常見的高壓配電柜如圖1所示。

圖1 我國市場上常見的高壓配電柜

1.2 低壓配電柜

低壓配電柜是電網(wǎng)輸電最后一環(huán)節(jié)重要的組成部分，低壓配電柜是相對高壓配電柜而言的，主要是指交、直流電壓在1 000 V以下的成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備。隨著我國智能電網(wǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)實施，以及制造業(yè)的投資和新能源行業(yè)的發(fā)展，低壓配電柜市場呈快速增長的態(tài)勢[2]。

2 高低壓配電柜實現(xiàn)自動控制的策略

2.1 精心選擇并改良高壓配電柜

要想實現(xiàn)高低壓配電柜的自動化控制，首先，應(yīng)精心選擇高壓配電柜，并對其進(jìn)行一定的改良，從而確保配電柜能安全、可靠地運行。在選擇高壓配電柜時，應(yīng)選擇便于更換、操作簡便、安全耐用且方便維修的配電柜。因為供電的可靠性是選擇高壓配電柜的主要影響因素，所以，采購人員在采購時必須著重考察市場上高壓配電柜供電的可靠性。其次，在選擇高壓配電柜時，必須確保其運行的實用性。目前，在我國高壓配電柜市場中，國產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備的占比約為1∶1，而在實用性方面，無論是國產(chǎn)設(shè)備還是進(jìn)口設(shè)備，均有其優(yōu)缺點。因此，在采購時，各配電房需要根據(jù)自身的實際情況來精心選擇。一般來說，國產(chǎn)設(shè)備的價格相對便宜，但體積較大，會占據(jù)較大的空間，如果配電室內(nèi)的空間較為有限，最好不要選擇該類型的配電柜設(shè)備[3]。國外進(jìn)口的配電柜設(shè)備在性能方面具有較大的優(yōu)勢，且體積較小，但價格較為昂貴，而且在售后方面缺乏保障。因此，各配電室在采購時需要根據(jù)實際情況合理選擇。針對配電柜的改良工作，要能夠整體實現(xiàn)從手車柜上抽取的組合部分安裝在獨立的小車上。為此，在選購?fù)瓿珊?，不僅要對配電柜內(nèi)部進(jìn)行一定的改造，同時要對小車進(jìn)行一定的改良，從而確保配電柜內(nèi)外保持平衡。此外，配電柜的軌道頂部還要與柜外的地面呈現(xiàn)出兩個平行面，這樣能保證在后期的運行中，小車更便捷地進(jìn)出開關(guān)柜。

2.2 科學(xué)設(shè)計CPU軟硬件

在實際生活中，高低壓配電柜主要依靠CPU的軟件和硬件系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化控制。因此，配電室要想實現(xiàn)高低壓配電柜的自動控制，還必須科學(xué)設(shè)計CPU軟硬件系統(tǒng)。在設(shè)計CPU的軟件和硬件系統(tǒng)時，各配電室應(yīng)注意以下三點。

（1）謹(jǐn)慎選擇CPU的型號，確保其能高度匹配配電室設(shè)置的高低壓配電柜，從而滿足工業(yè)生產(chǎn)中的各種需求，并能夠自主處理在生產(chǎn)過程中發(fā)生的各種意外情況，從而提升高低壓配電柜工作的效率和質(zhì)量。

（2）各配電室還要科學(xué)設(shè)計CPU的相關(guān)程序，并不斷提升程序的正確率，從而保證高低壓配電柜能在自動控制下實現(xiàn)穩(wěn)定運行。為此，各配電室必須根據(jù)實際生產(chǎn)用電需求，科學(xué)設(shè)計CPU的相關(guān)程序，確保其符合運行的標(biāo)準(zhǔn)，從而確保高低壓配電柜能夠高效、穩(wěn)定運行。

（3）確保高低壓配電柜的CPU程序能夠正常運行，且在運行的過程中不會出現(xiàn)問題。否則，就會影響高低壓配電柜正常的工作效率，并降低其工作質(zhì)量，從而造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，甚至還會損害企業(yè)的形象。

2.3 提高PLC控制技術(shù)水平

當(dāng)前，配電室要想實現(xiàn)高低壓配電柜的自動化控制，還應(yīng)該提高PLC控制技術(shù)。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC可編程技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的自動化技術(shù)之一，將這一技術(shù)應(yīng)用到高低壓配電柜的自動化控制中具有十分重要的作用，較傳統(tǒng)的繼電器控制的電力系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展與普及應(yīng)用，PLC控制技術(shù)也變得更加成熟，在運用方面更加安全、可靠。但在實際運用中，電力系統(tǒng)在運行中會產(chǎn)生特殊的電磁感應(yīng)，導(dǎo)致所有的電力設(shè)備都或多或少會受到一定的電磁干擾，而配電控制區(qū)域內(nèi)設(shè)置的PLC程序一旦受到電磁干擾，會導(dǎo)致該系統(tǒng)出現(xiàn)運算錯誤的情況，錯誤的運算結(jié)果一旦被輸出，就可能導(dǎo)致該程序?qū)υO(shè)備的控制出現(xiàn)失誤，從而影響高低壓配電柜工作的質(zhì)量和效率。因此，在運用PLC技術(shù)時，必須采用隔離、吸收等方式增強PLC控制技術(shù)的抗干擾能力，保證系統(tǒng)程序運行的穩(wěn)定性與可靠性。

2.4 優(yōu)化計算機控制系統(tǒng)

當(dāng)前，配電室要想實現(xiàn)高低壓配電柜的自動化控制，還應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化計算機的控制系統(tǒng)，從而確保設(shè)置的高低壓配電柜能夠滿足日常生產(chǎn)的用電需求。在實際操作中，應(yīng)從以下三個方面著手。

（1）合理選擇編程語言，以提升計算機控制系統(tǒng)工作的效率。例如，在編輯上機位界面時，編程人員可以應(yīng)用VB編程語言進(jìn)行編輯，這樣控制人員就可以使用鼠標(biāo)對工作車間的電源進(jìn)行開閉操作。而且，在遇到緊急事故時，工作人員也能及時鎖定事故發(fā)生的車間，在第一時間切斷電源，從而避免事故的進(jìn)一步發(fā)展。此外，這樣編輯的程序還能針對性地接收CPU的指令數(shù)據(jù)，并在最短的時間內(nèi)進(jìn)行解碼翻譯，而后將命令發(fā)送到下一級裝置，從而提升CPU工作的效率。

（2）優(yōu)化計算機控制系統(tǒng)，借助計算機對控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，找出其中關(guān)鍵的控制點，從而進(jìn)一步增強對整個系統(tǒng)的自動化控制。

（3）優(yōu)化計算機控制系統(tǒng)，還需要滿足高低壓配電柜正常運行的實際需求，從而增強程序的科學(xué)性及適用性。

2.5 加強設(shè)備的日常維護(hù)

當(dāng)前，配電室要想實現(xiàn)高低壓配電柜的自動化控制，還應(yīng)該加強對設(shè)備的日常維護(hù)工作。在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時，首先，必須檢查線路表面，及時清除表面的污垢。在實際維護(hù)工作中，各配電室首先應(yīng)注意導(dǎo)線之間是否能夠正常導(dǎo)電，形成通路，還要檢查線路的表面是否存在污垢，如果線路表面存在較多的污垢，就會影響電流的正常通過，從而導(dǎo)致斷電故障的突然發(fā)生。

其次，相關(guān)人員在進(jìn)行高低壓配電設(shè)備檢查維護(hù)時，還應(yīng)細(xì)致檢查設(shè)備是否存在零件破損、陳舊和老化的問題，以及是否存在接觸不良的情況。在這一環(huán)節(jié)中，主要是通過對各種設(shè)備的音質(zhì)和氣味等來判斷設(shè)備的運行狀態(tài)，并及時將存在問題的設(shè)備進(jìn)行維修或更換處理，從而保證設(shè)備的正常運行。

最后，還要細(xì)致檢查直流電源的蓄電情況。在這一檢查過程中，工作人員可以運用紅外線探測技術(shù)進(jìn)行全面的檢測，從而準(zhǔn)確排除一切干擾因素，提升維修養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，配電室高低壓配電柜的自動化控制是未來的主流發(fā)展趨勢。在實現(xiàn)其自動化控制時，因其運行較為復(fù)雜，工作人員需要進(jìn)行精心的設(shè)計，用心選擇并改良高壓配電柜，科學(xué)設(shè)計CPU的軟硬件，提高PLC編程技術(shù)，優(yōu)化計算機控制系統(tǒng)，并加強高低壓配電設(shè)備的日常維護(hù)，從細(xì)節(jié)方面做到位，從而提高高低壓配電柜整體運行的穩(wěn)定性和可靠性。