高低壓配電柜系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制策略研究

史少江

【摘?要】高低壓配電柜是一種實現(xiàn)對電力和設(shè)備控制的裝置，它在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用，充分發(fā)揮高低壓配電柜的功能，有利于工業(yè)的發(fā)展。通過自動控制技術(shù)在高低壓配電柜中的應(yīng)用，有助于促進其功能的發(fā)揮及提高其工作質(zhì)量與效率。本文詳細分析了高低壓配電柜系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制的策略。

【關(guān)鍵詞】高低壓配電柜;自動控制;策略

高低壓配電柜是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的配電裝置，是工業(yè)生產(chǎn)中控制電力及設(shè)備的關(guān)鍵。一個功能好、質(zhì)量過關(guān)的高低壓配電柜，對工礦設(shè)備的控制效果有很大的積極作用。在工業(yè)生產(chǎn)中，高低壓配電柜是實現(xiàn)電力、設(shè)備控制的關(guān)鍵部件，高低壓配電柜的功能與質(zhì)量，直接決定了工礦設(shè)備的控制效果。所以如何提高低壓配電柜的控制功能就成為研究的重要內(nèi)容。因此，應(yīng)認(rèn)識到自動控制在高低壓配電柜中的重要作用，在高低壓配電柜中積極應(yīng)用自動控制技術(shù)，以保證它的能正常運行。

一、高低壓配電柜介紹

1、高壓配電柜。高壓配電柜對電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電與電能轉(zhuǎn)換具備通斷、控制或保護的作用。通常，對于電壓等級處于3.6～550kV的電器產(chǎn)品，一般包含高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)與接地開關(guān)等類別。在輸變電設(shè)備制造行業(yè)中，高壓開關(guān)制造業(yè)具有關(guān)鍵性作用，可有效促進電力工業(yè)的發(fā)展。

2、低壓配電柜。現(xiàn)在電網(wǎng)建設(shè)所用低壓配電柜主要包括兩種類型，一種為我國自主研發(fā)生產(chǎn)且通過3C認(rèn)證的低壓配電柜，如GCS低壓抽出式開關(guān)柜、CGD型交流低壓配電柜及GCK低壓抽出式開關(guān)柜等。另一種則是國外引進的低壓配電柜，如MNS3低壓配電柜、Sivcon低壓配電柜等。

二、高低壓配電柜選擇原則

1、可靠性原則。高低壓配電柜作為電網(wǎng)建設(shè)重要基礎(chǔ)設(shè)備，為保證其選型滿足電網(wǎng)建設(shè)要求，在面對眾多產(chǎn)品類型時，需將實際運行需求作為核心，選擇安全性、可靠性高的產(chǎn)品種類，保證能滿足實際運行要求，減少因不滿足供電要求，而在后期運行階段出現(xiàn)故障，加大維護難度，增加維護成本。

2、簡單性原則。目前我國電網(wǎng)內(nèi)所用高壓配電柜均選擇配置傳統(tǒng)保護器，設(shè)備復(fù)雜性高，運行維護與故障處理難度大，不僅容易出現(xiàn)運行故障，并且故障處理所需時間長，造成的影響嚴(yán)重，經(jīng)濟性效果較差。因此，在選擇高低壓配電柜時，需遵循簡單性原則，在滿足設(shè)備基礎(chǔ)構(gòu)件安裝的基礎(chǔ)上，降低系統(tǒng)配置的復(fù)雜性。同時，為提高供電可靠性和穩(wěn)定性，應(yīng)保證所選高低壓配電柜手車柜抽出部分可直接安裝在小車內(nèi)，降低后期運行維護難度，以提高設(shè)備運行效果。

三、高低壓配電柜實現(xiàn)自動控制的必要性

1、高低壓配電柜的自動控制，不僅能極大地提升電力系統(tǒng)及設(shè)備的運行效果，還能加強高低壓配電柜的整體功能，促進電力系統(tǒng)及設(shè)備的改進完善，所以，實現(xiàn)高低壓配電柜的自動控制，對整體系統(tǒng)的運行及運行質(zhì)量具有重要作用。

2、要想真正的滿足現(xiàn)代社會中高低壓配電柜系統(tǒng)運行需求，必須實現(xiàn)自動化控制目標(biāo)，這是因在高低壓配電柜日常運行過程中，不僅需滿足基本控制功能需求，還要滿足系統(tǒng)運行過程中其他功能要求，以保證高低壓配電柜自動化控制目標(biāo)的實現(xiàn)。

3、能保證系統(tǒng)運行質(zhì)量，自動化控制能在很大程度上減少人工干預(yù)，等于將失誤率有效控制，在運行質(zhì)量方面得到有效保證，提高了生產(chǎn)力，因此，實現(xiàn)高低壓配電柜的自動控制對提高系統(tǒng)運行質(zhì)量有重要意義。

四、高低壓配電柜系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制的策略

1、合理選擇控制器和各執(zhí)行元件。高低壓配電柜系統(tǒng)要想實現(xiàn)自動控制，必須要合理選擇控制器和各執(zhí)行元件，其中包括微機綜保、真空斷路器、過電壓保護器、多功能儀表、斷路器、繼電器、接觸器等元器件。

2、完善保護裝置CPU軟硬件設(shè)計。為了能更好的保證高低壓配電柜自動控制的實際質(zhì)量，需完善CPU軟硬件設(shè)置，同時還要與高低壓配電柜的性質(zhì)特征有效結(jié)合，更好的提高CPU軟硬件設(shè)計工作，以保證高低壓配電柜自動控制的質(zhì)量，為高低壓配電柜自動控制提供完善的保護、測量、控制、備用電源源自投及通信監(jiān)視功能。

1）選擇合理的CPU型號。目前，最常見的AT89S52C控制器具有高性能及低功耗的優(yōu)良性質(zhì)，能編程Flash儲存器在8k系統(tǒng)上，同時應(yīng)用Atmel能避免發(fā)生數(shù)據(jù)丟失且具備較高的機密性，能完全兼容工業(yè)80C51產(chǎn)品引腳和指令。在選擇CPU型號過程中，除了確保其能和高低壓配電柜完美配合外，更要確保其能滿足高低壓配電柜功能的實際需要，發(fā)揮CPU的積極作用，從而實現(xiàn)加強系統(tǒng)運行質(zhì)量及自動控制的效果，以全面實現(xiàn)高低壓配電柜自動化控制。

2）合理完成CPU程序設(shè)計。Flash能編程在儲存器上，也能適用于編程器，允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器，從而為眾多嵌入式控制提供有效靈活的解決方案。為促使CPU的順利工作，并且為高低壓配電柜提供良好的自動控制環(huán)境，不僅要合理選擇CPU型號，更要合理完成CPU程序設(shè)計，確保其程序設(shè)計的有效性，從而通過程序設(shè)計加強高低壓配電柜的自動控制效用。

3）確保CPU程序的正常運行。在做好CPU軟硬件型號的選擇與CPU相關(guān)程序的設(shè)計工作后，系統(tǒng)便可正常運轉(zhuǎn)，但在系統(tǒng)日常運行過程中，要想全面提升高低壓配電柜工作效率與質(zhì)量，避免不必要損失的出現(xiàn)，為生產(chǎn)運作的順利進行提供堅實的保障，這就要求確保CPU整體程序運行過程中不存在任何差錯，避免給企業(yè)發(fā)展帶來不良的影響。由此可知，在整體CPU軟硬件設(shè)計過程中，確保CPU程度的無誤運行至關(guān)重要。

3、優(yōu)化計算機控制系統(tǒng)。在進行高低壓配電柜自動控制的過程中，不僅要注重保護裝置CPU的選型、程序設(shè)計及程序運轉(zhuǎn)工作，還要對計算機的控制系統(tǒng)進行合理設(shè)計，以保證高低壓配電柜滿足在日常生產(chǎn)活動中的各項需要，目前高低壓配電柜計算機控制系統(tǒng)可從以下方面著手設(shè)計：

1）選擇合理的編程語言。通常采用VB對系統(tǒng)的上位機界面進行編寫，相關(guān)操作人員可通過鼠標(biāo)在界面上的操作實現(xiàn)控制車間電源的通斷，通過執(zhí)行CPU輸送的數(shù)據(jù)在控制計算機上進行接收，并將數(shù)據(jù)進行解碼，從而分析其數(shù)據(jù)通道的歸屬，進而將其進行重組，執(zhí)行CPU在發(fā)送三相電流值被接收時，通過博里葉分析與控制計算機，分析電網(wǎng)的電流畸變率，使用控制計算機處理其博里葉的復(fù)雜運算，極大的降低了保護裝置CPU的運算壓力，在一定程度上提高了CPU的控制能為，待控制計算機的復(fù)雜算法運算完畢后，保護裝置CPU共享運算結(jié)果。

2）對計算機控制系統(tǒng)進行優(yōu)化。除要合理選擇編程語言外，為了保證自動控制技術(shù)能在高低壓配電柜上得到全面應(yīng)用，應(yīng)對計算機控制系統(tǒng)進行優(yōu)化。具體應(yīng)采用全面分析技術(shù)，認(rèn)真研究計算機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵控制點，同時對計算機控制系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)進行分析，在整個控制過程中采用自動化技術(shù)，實現(xiàn)高低壓配電柜的自動控制。

高低壓配電柜系統(tǒng)在運行過程中，如果使用自動控制將會極大的提高運行效率，從而提高用電安全質(zhì)量。在實際應(yīng)用過程中，要對自動控制的設(shè)計進行分析，還要對其控制上的缺點進行規(guī)避，從而達到對高低壓配電柜自動控制的良好效果。

參考文獻：

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[2]楊毓龍.高低壓配電柜及其實現(xiàn)自動控制的具體措施[J].大科技，2016（18）：41-41.

（作者單位：重慶川儀自動化股份有限公司）