高低壓開關(guān)柜智能制造探究

程林

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

關(guān)鍵詞：高低壓開關(guān)柜;設(shè)備安裝;柜間電氣聯(lián)絡(luò)

引言：電力裝備行業(yè)是“中國(guó)制造2025”的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，高低壓開關(guān)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(chǎng)空間，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方式已經(jīng)很難適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展，新一代的信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革。

1高低壓開關(guān)柜概述

開關(guān)柜是電氣設(shè)備的一種，開關(guān)柜的外線先進(jìn)到柜內(nèi)主控的開關(guān)，后進(jìn)到分控開關(guān)中，且對(duì)各分路依據(jù)其所需來設(shè)置，如電力線路、變壓器、電容器和電動(dòng)機(jī)的控制與保護(hù)等。按不同電壓等級(jí)通常分為高壓開關(guān)柜和低壓開關(guān)等。對(duì)高壓開關(guān)柜來說，它是依據(jù)一定接線的方案，且以一次以及二次設(shè)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(hù)性的發(fā)電機(jī)、高壓線路和電力變壓器等功能;它的內(nèi)部存在高壓開關(guān)的設(shè)備、絕緣子、母線、保護(hù)類裝置和檢驗(yàn)測(cè)定的儀表等，主要包括固定式、手車式兩種類型。對(duì)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(jì)性，如可配置FZN真空負(fù)荷開關(guān)及SF6負(fù)荷開關(guān)的HXGN-12型高壓開關(guān)柜等。

而對(duì)于較大容量的配電工程、開閉所、開關(guān)站則多數(shù)采取手車式的開關(guān)柜，其高壓的斷路器等重要設(shè)備在能夠拉出與推進(jìn)式手車上裝設(shè)，對(duì)其拉出、推入同類的手車，就能夠?qū)崿F(xiàn)供電的恢復(fù)，對(duì)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(guān)柜等。對(duì)于低壓開關(guān)柜來說，它主要是依據(jù)相應(yīng)接線方案把所涉及的一些低壓開關(guān)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(dòng)力、照明電等作用，它也存在固定式以及抽出式兩種類型。當(dāng)下主流的低壓開關(guān)柜有：GGD型固定式低壓開關(guān)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(jié)合了固定式與抽屜式開關(guān)柜的優(yōu)點(diǎn)，將抽屜單元改成獨(dú)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(jī)構(gòu)發(fā)熱及損壞，提升了供電可靠性。

2高低壓開關(guān)柜智能制造改造方向

2.1高低壓開關(guān)柜制造流程

高低壓開關(guān)成套設(shè)備具有個(gè)性化、定制化的特點(diǎn)，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(guān)柜生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自身業(yè)務(wù)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(guān)柜的生產(chǎn)流程為例，分析開關(guān)柜生產(chǎn)制造流程，探究智能制造實(shí)現(xiàn)方案及技術(shù)。用戶制定需求，指定開關(guān)柜電壓及保護(hù)等級(jí);生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計(jì)電氣圖，并虛擬仿真試驗(yàn);設(shè)計(jì)院確認(rèn)可行性，用戶接受報(bào)價(jià)后制定生產(chǎn)計(jì)劃;根據(jù)電氣原理圖和柜體結(jié)構(gòu)輸出生產(chǎn)圖紙、工藝流程卡、采購(gòu)清單，并制定采購(gòu)、加工和裝配計(jì)劃;根據(jù)生產(chǎn)圖紙加工、裝配和接線，并進(jìn)行試驗(yàn)，合格后交付產(chǎn)品。

2.2高低壓開關(guān)柜智能制造框架模型

電力系統(tǒng)自動(dòng)高低壓開關(guān)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(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（WMS）、企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)、虛擬仿真試驗(yàn)系統(tǒng)、信息物聯(lián)等應(yīng)用系統(tǒng)高度集成。產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā);虛擬仿真試驗(yàn)系統(tǒng)完成產(chǎn)品的試驗(yàn)仿真;車間制造執(zhí)行系統(tǒng)通過無(wú)線射頻技術(shù)（RFID）等檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)物流或設(shè)備狀態(tài)，經(jīng)過智能物流系統(tǒng)有序?qū)a(chǎn)品或物料運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)工位，智能化設(shè)備和生產(chǎn)線完成產(chǎn)品的加工和裝配;倉(cāng)庫(kù)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(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)產(chǎn)品的制造過程并集成財(cái)務(wù)、管理、經(jīng)營(yíng)、供應(yīng)鏈和業(yè)務(wù)于一體，有效管理企業(yè)生產(chǎn)整個(gè)流程;云端服務(wù)器通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等提供決策分析，指導(dǎo)企業(yè)的業(yè)務(wù)調(diào)整和生產(chǎn)計(jì)劃。

2.3高低壓開關(guān)柜智能制造改造關(guān)鍵點(diǎn)

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(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)，就必須要采用先進(jìn)的傳感檢測(cè)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合起來。結(jié)合未來智能制造的發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)高低壓開關(guān)制造企業(yè)的現(xiàn)狀，總結(jié)出以下幾點(diǎn)改造的關(guān)鍵點(diǎn)：

結(jié)語(yǔ)：本文總結(jié)了高低壓開關(guān)柜成套設(shè)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(shì)，根據(jù)高低壓成套開關(guān)設(shè)備的制造特點(diǎn)及流程，設(shè)計(jì)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(guān)鍵點(diǎn)，為企業(yè)升級(jí)改造提供了參考。

參考文獻(xiàn)

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