低壓智能配電柜的技術研究

林清輝

（ABB低壓設備有限公司，福建 廈門 361000）

【摘 要】近年來，低壓配電柜在電能分配與控制中得到了重視，這對提升低壓配電柜控制功能、優化低壓配電柜控制流程、滿足低壓配電柜控制需求等具有重要的促進作用。文章分析了低壓配電柜實現自動控制的必要性，并對低壓配電柜實現自動控制的具體措施進行了研究。

【關鍵詞】低壓；智能配電柜；技術

【中圖分類號】TM642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）03-0087-03

在社會經濟與技術發展速度越來越快的情況下，低壓配電柜在電能分配與控制中獲得有效的應用，同時也促進該項技術的快速發展。在先進設備不斷涌現的情況下，企業的自動化水平持續上升，而這也說明其對供電要求越來越高。因此，為能夠適應企業現代化發展的各項要求，提高低壓配電柜的技術水平非常重要。現場總線技術的快速發展，促使無論是低壓配電、成套裝置還是控制系統等各方面都發生了明顯的變化。這些變化，促使智能化、緊湊化、電子通信化及模塊化的發展表現得越來越明顯。

從高低壓配電柜的用途角度而言，在對電力與設備進行控制過程中，要確保高壓、低壓配電柜達到實踐運用中的控制標準，必須對電力系統進行仔細研究，對設備性能進行全面掌握，從而確保高壓、低壓配電柜在實踐運用中可以發揮最佳的作用。從這一點來看，高壓、低壓配電柜在實踐運用過程中，融入自動控制技術是一種主流趨勢。本課題研究時，把高低壓配電柜作為研究對象，對其在實踐運用中融入自動控制技術的情況進行分析，對其所采取的詳細實施方案進行研究，從而確保切實取得良好的運用成效。

1 低壓配電柜實現自動控制的必要性

從低壓配電柜的角度來看，運用自動控制技術意義重大，能夠增強配電柜的運行能力。根據低壓配電柜運行的實際情況，實現自動控制非常必要。

1.1 提高系統運行效果的必要措施

對整個系統運行而言，效率的提高需要借助低壓配電柜自動控制。實現自動控制，可以明顯增強低壓配電柜的整體功能[1]。同時，還能夠促進電力系統與設備運行。可見，低壓配電柜實現自動控制對提高配電柜的質量具有重要意義。對系統運行效果而言，自動化控制是一項非常重要的舉措。在系統運行的時候，如果使用自動化控制措施，系統運行的效果很明顯。

1.2 高低壓配電柜實現自動控制是滿足系統運行要求的必要手段

在電力系統和設備系統的運行過程中，要求高低壓配電柜能夠在實現基本的控制功能之外，也能夠在其他功能上符合系統實際運行的要求，從而保證電柜在實踐中可以運用自動控制技術。

1.3 提高系統運行質量的措施

系統正常工作時，對低壓配電柜而言，在實際運行時運用自動控制技術，是確保系統能夠高效運轉的一種關鍵性手段。電力系統及設備系統在正常工作過程中，對低壓配電柜而言，在保障其基礎性功能實現的前提下，必須符合系統正常工作的要求，如此一來，方可保證低壓配電柜實現自動控制功能。實現自動化控制，對提高系統運行質量具有非常重要的意義。自動化控制可以預防在此過程中出現的人為因素故障。

2 高低壓配電柜實現自動控制的必要性

對于高低壓配電柜而言，實現自動控制對提高配電柜的運行效果和質量具有重要的意義。結合高低壓配電柜的運行實際，高低壓配電柜實現自動控制是十分必要的，其必要性主要表現在以下幾個方面。

2.1 高低壓配電柜實現自動控制是提高系統運行效果的必要措施

實現自動控制以后，高低壓配電柜的整體功能得到了增強，對電力系統和設備運行系統的運行起到了積極的促進作用。因此，在整體系統運行效果上有了明顯的提高，對提高高低壓配電柜的運行質量具有重要作用。

2.2 高低壓配電柜實現自動控制是滿足系統運行要求的必要手段

在電力系統和設備系統的運行過程中，要求高低壓配電柜能夠在實現基本的控制功能之外，也能夠在其他功能上滿足系統運行的要求，保證高低壓配電柜能夠實現自動控制功能。

2.3 高低壓配電柜實現自動控制是提升系統運行質量的必要方法

由于高低壓配電柜關系到電力系統和設備系統的運行，因此高低壓配電柜實現自動控制以后，對提升系統運行質量產生了重要的促進作用，對提升系統運行質量具有重要的意義。

3 低壓智能配電柜制造技術的提升

過去制造低壓配電的時候，涉及比較多的工藝，如焊接技術、模具加工、塑料成型及冷沖壓技術等。實際上，配電柜制造技術水平的提高與這些技術也有著非常緊密的聯系。針對目前市場的需要，越來越多商家為提高配電柜的制造技術，開始加大研發力度，多種新型產品開始涌現在市場中。在實際中，有不少企業本著創新的精神，研究出一種新型的終端配電箱。

3.1 標準化和模塊化設計

為跟上形勢發展的步伐，供電公司著手對電網需求進行全方位的管理。基于此，電力供應質量與安全等方面的管理要求變得更加嚴格。就低壓配電柜而言，對其進行模擬化設計的一個主要出發點，就是確保它能夠進行多種形式的安裝，達到組裝結構、系統功能等模塊化要求的目的[2]。從實際情況來看，如此設計離不開嚴格的標準及高要求的流程操作，從而達到快速設計、結構多元等目的。此外，可以符合環境、防護差異化需求，能夠大大降低運行的風險程度，確保系統穩定可靠。安裝位置受到這個因素的制約，在進行配送與變壓管理、決策過程中，對變壓器而言，無法提供富有價值的數據。不過，若在這個過程中融入GPS技術，則可以實現對意料發生的數據進行傳輸的目的。GPRS具有大范圍覆蓋的特點，對GPRS電力而言，進行遠程抄表時，往往通過電力公司的配電控制室獲得數據，或通過安裝于居民區的電表收集相關用電數據。數據采集時，需在運用中國移動現階段具備的GPRS/GSM技術的基礎上，對相關電力數據進行傳輸。從實際情況看，只有能夠接受GPRS/GSM信號的地方，才具備統一管控電力數據的條件。

3.2 低壓配智能電柜的可靠性

對低壓配電柜來說，對其進行自動控制技術創新，可靠性比較強。要想確保低壓配電柜穩定可靠，則電力供應公司必須持續加大對設備可靠性的校核力度。此外，還必須對設備可靠性進行全面的控制。從實際情況看，確保低壓配電柜安全可靠這項工作，受到了大部分電力企業的高度關注。在實踐運用時，為了確保低壓配電柜安全可靠，很多國家都出臺針對性較強的檢驗辦法。電力系統正常工作時，對低壓配電柜而言，增強可靠性對系統運用自動控制技術是有利的。對低壓配電柜而言，成功運用自動控制技術之后，有利于實現其功能。

4 低壓配電柜實現自動控制對計算機控制系統軟、硬件的要求

對低壓配電柜而言，運用自動控制技術時，要想獲得良好的運用成效，必須對CPU軟件及硬件的設計工作予以特別的重視。根據低壓配電柜運行的實際情況，筆者認為需要做好以下幾個方面的工作。

4.1 CPU的選擇

在實際使用的過程中我們發現，AT89S52作為一種CMOS8位的微型控制器，具有性能強大、能源消耗低的特點。能夠兼容Flash存儲器，并對其進行編程[3]。這種控制器的存儲技術具有密度高、安全性高的特點，能夠與80C51產品完美地結合。對CPU類型進行選擇的過程中，一方面要確保CPU型號和配電柜要求相符，另一方面必須確保CPU具備的功能符合系統實際運行需求，從而推動系統能夠正常有序、高質量地運行，達到自動控制的目的，進而全方位地推廣實施自動控制技術。

4.2 程序與運行的設計

對片上Flash產品而言，允許程序存儲器在系統內進行編程，同時也適合在常規的編程器中應用。就單芯片而言，具備靈活性比較強的8位CPU及能夠進行編輯的Flash，能夠讓AT89S52微型控制器作為一系列型號進行嵌入式的控制，提供靈活性比較強且切實可行的處理方案。從實際情況看，如果想要CPU正常工作，并且能夠服務于低壓配電柜自動控制系統，CPU的型號不僅要選好，同時還需要做好CPU的程序設計工作，以及保證CPU設計的準確性。利用設定的程序可以明顯地提高低壓配電柜自動控制效果。系統的CPU使用的是AT89S52單片機，主要是負責監控危機的指令，并且根據指令做出相應的動作，與此同時，利用傳感器巡回檢測所有的低壓配電柜中相應部位的溫度與電網的電壓值[4]。在自動控制系統正常工作的過程中，需結合CPU的類型，在對運行環節進行重點設計的基礎上，確保系統的所有功能可以順利地實現，從而增強自動控制的效果，進而讓低壓配電柜可以全方位地進行富有成效的自動化控制。

4.3 對計算機控制系統進行優化

除了要合理選擇編程語言之外，為了保證自動控制技術能夠在高低壓配電柜上得到全面的應用，就必須對計算機控制系統進行優化。具體的優化方法是采用全面分析技術，認真研究計算機控制系統的關鍵控制點，同時對計算機控制系統的控制環節進行分析，在整個控制過程中采用自動化技術，使計算機控制系統實現自動化控制成為可能。

4.4 保證計算機控制程序的編制滿足實際功能需要

在計算機控制程序編制過程中，除了要考慮程序的科學性之外，還要保證程序的合理性及適用性。在這一過程中，根據計算機控制程序的編制需要，選擇正確的編程語言，提高程序的編制效果，在功能上滿足自動控制需要，保證自動控制能夠在高低壓配電柜的運行中發揮積極作用并取得預期效果。

5 結語

總而言之，在全球經濟化發展步伐持續加快的今天，市場競爭變得異常激烈，且表現出由區域向著國際方向發展的趨勢。基于此，人們對低電壓配電柜的使用和維護都提出更高的要求。為滿足市場發展的需要，企業只有不斷創新才能夠制造出高質量的低壓變電柜。

參 考 文 獻

[1]吳斯琦，蔡蘭，李益兵，等.基于Web架構的低壓配電柜選型系統設計[J].機械制造，2010，13（3）：34-35.

[2]李海鎮.關于配電房高低壓配電柜的優化選擇探討[J].科技研究，2014，12（14）：78.

[3]王海嬰，楊小泉，張杰，等.西門子3WL智能斷路器特性及其應用[J].蘭州工業高等專科學校學報，2012，13（3）：34-35.

[4]周凌云.關于配電房高低壓配電柜的優化選擇[J].建筑工程技術與設計，2013，14（4）：34.

[5]劉理.關于配電房高低壓配電柜的優化選擇[J].科技風，2011（19）.

[6]吳斯琦，蔡蘭，李益兵.基于Web架構的低壓配電柜選型系統設計[J].機械制造，2010（3）.

[7]徐文勇.我國常見低壓配電柜及內部主母線技術[J].中國高新技術企業，2012（10）.

[責任編輯：陳澤琦]