高低壓成套開關柜電氣設計及智能化發展分析

鄒桂平

（江西銅業股份有限公司，江西 南昌 330096）

電力行業是促進我國各行各業高速發展的重要基礎，高低壓成套開關柜在電力行業中占據著較為重要的位置。因此，如何妥善對現階段的開關柜電氣設備設計及智能化發展進行研究，是現階段部分專業人士需要關注的重點問題之一。

1 高低壓成套開關柜電氣設計現狀

高低壓成套開關柜是一種較為先進的電設備，外線先進入柜內負責操控主控開關，然后以分控的方式對各分路進行設置，部分發電廠還會在高低壓成套開關柜內設置高壓母線及保障主要設備的低周減載裝置。目前，我國深入對高低壓成套開關柜進行電氣設計的時間較短，缺乏設計方面較為豐富的經驗，但在我國相關技術研究人員不斷努力的情況下，高低壓成套開關柜電氣設計方面的研究依舊取得了較大程度的成功，但一些較為復雜的問題依舊值得不斷思考，包括高低壓成套開關柜智能化程度不足、開關柜實際占用空間較大、生產效率不高等方面。在信息化技術水平逐漸提高的當代社會，智能化開關柜與相關信息技術水平結合程度不足，將會嚴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，高低壓成套開關柜在精簡占地空間這一方面并沒有較為鮮明的優勢，對比國外對開關柜空間設計來看，國內在此方面依舊較為不足。此外，高低壓成套開關柜內部的電氣設計較為繁瑣，我國現階段還沒有形成較為良好的生產模式，在大批量生產及加工方面實際效率較低，為成套開關柜的廣泛推廣增添較多麻煩。

2 高低壓成套開關柜電氣設計探析

2.1 一次元件設計

（1）母線。母線的設計在高低壓成套開關柜整體設計中占據極為重要的位置，母線是控制內部各基礎部件的主要連接工具。在實際對一次元件母線進行設計期間，高低壓成套開關柜當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計時，設計人員會明確兩種設計方式，第一種是明確標明一次元件內部主線的各項限定電流和限定電壓；第二種是應用相關技術手段直接檢測一次元件內部母線的格式，然后根據實際使用客戶對高低壓成套開關柜的要求標準進行設計，嚴格執行各項標準符合要求。上述兩種方法均可以在開展醫院電氣元件設計期間展開效用，具體實施階段還要根據高低壓成套開關柜的實際設計情況科學選擇。

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

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

2.2 二次元件設計

（1）控制回路。現階段，部分高低壓成套開關柜在實際進行電氣設計期間，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，該種回路的優勢在于可以雙向控制，為高低壓成套開關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故障或線路出現問題的情況下開展工作，以跳閘的方式預防可能發生的各項危險；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具有重要意義。

（2）面板。設置高低壓成套開關柜開孔期間，應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，相關專業技術人員應該及時設置監測工作量較大的設備元件，達到提高面板美觀度的目的。在高低壓成套開關柜電氣設計階段，儀表隔間面板的設計可以保障二次元件的檢測、調控等工作穩步開展，為提升開關柜整體美觀程度奠定良好基礎。

3 高低壓成套開關柜智能化發展措施探析

3.1 加強智能檢測保護系統

現階段，我國較為傳統的高低壓成套開關柜在電氣設計階段缺乏對智能化測試保護系統的重視程度，技術層面的深入研究也較為落后，這會直接導致高低壓成套開關柜在實際開展工作期間，缺失對自身系統的保護性能，只有適當強化智能監測系統的保護職能，才可以達到持續使用的目的。因此，相關設計人員在開展研究期間要適當結合當代較為先進的技術處理手段，深化智能檢測保護系統的整體功能性，為高低壓成套開關柜智能化發展奠定良好基礎。

較為先進的智能檢測保護系統可以及時對高低壓成套開關柜的整體運行狀態進行監測，并將監測到的數據信息合理分析，得到較為準確的信息后，智能檢測保護系統可以技術對開關柜內部的運行程序進行維護管理，達到保障穩定運行、安全使用的目的。此外，建立專業技術良好、工作效率較高的維護團隊，是促進智能化發展的基礎前提。智能檢測保護系統雖然可以對運行階段的各項程序進行監測，但一旦該系統運行自身出現問題，則需要相關技術團隊及時對保護系統進行維護，輔助高低壓成套開關柜可持續開展工作。

3.2 妥善調節生產材料結構

從高低壓成套開關柜電氣設計的發展歷程來看，傳統設計階段應用的生產材料在質地方面普遍較硬，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柜的運行效果。因此，相關設計人員在確定高低壓成套開關柜材料選擇期間，應該適當匹配較為適用的材料投入生產，讓其在未來發展階段可以快速適應各種環境的需求。例如，在篩選符合高低壓成套開關柜使用需求，并且質地結構較軟的生產材料結構時，可以適當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，該類鋼板材料結構在柔軟程度方面要優于傳統生產材料結構，可以讓制作出來的高低壓成套開關柜具備彈性，達到降低損壞概率、提高實際使用性能的目的。此外，在調節高低壓成套開關柜材料時，還應該適當加強對材料綜合品質的重視程度，選擇效率高、產量大、品質優、口碑好的生產商家進行合作，保障調節過后高低壓成套開關柜的各項材料符合標準，為開關柜向更為智能化的發展目標奠定良好基礎。

3.3 強化數據功能綜合發展

傳統的高低壓成套開關柜在電氣設計方面并未與相關現代科技信息技術進行融合，而在數據信息時代的影響下，及時將先進的數據處理技術融入高低壓成套開關柜電氣設計系統當中，可以極大程度的豐富系統內部的各類數據化功能，讓高低壓成套開關柜在實際運行階段可以靈活處理諸多職能工作。現代化信息技術融合到高低壓成套開關柜是推動其向智能化發展的重要措施，只有在電氣設計階段強化開關柜的各項數據化功能，才可以為智能化發展奠定較為良好的基礎。

4 高低壓成套開關柜智能化的未來發展趨勢

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

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

5 結語

總言，高低壓成套開關柜電氣設計及智能化發展對我國電力行業的可持續進步具有重要意義。因此，在實際設計期間，相關技術研究人員應該及時根據各行業對該種開關柜的需求狀況，合理開展各項設計工作，為高低壓成套開關柜更為長遠的發展奠定良好基礎。