探究當前高低壓成套開關柜電氣設計現狀及智能化發展方向

張勝利

摘 要：工業在我國國民經濟建設中占據著重要地位，實際生產過程中聯合使用多種電氣設備，其中高低壓成套開關柜起到至關重要的作用，若想保證工業生產有序進行，需要高度重視高低壓成套開關柜電氣設計，綜合考慮工業生產的實際情況，確保對其進行科學分析，加強智能化技術的融合，進一步提升電氣設備的整體水平，為高低壓成套開關柜的智能化發展做好鋪墊。這就需要設計人員從基礎工作做起，充分發揮自身作用和價值性，科學地運用自身專業知識以及豐富的實踐經驗，保證高低壓成套開關柜電氣設計的合理性，最大限度的滿足工業生產需求，以保證工業生產效率和質量，推動工業行業持續穩定發展，某種意義上也是實現我國國民經濟發展目標的有效途徑。

關鍵詞：高低壓;開關柜;電氣設計;智能化

1 高低壓成套開關柜的主要特點

高低壓成套開關柜是電力輸配的重要設備，經常處于惡劣的環境條件下運行，溫度是影響其內部各種元件性能和設備運行品質的主要因素。因此，如何實時監測電氣元件的運行參數，控制設備內部溫升已然成為高低壓成套開關柜電氣設計的攻克難點。目前，多數生產廠家主要采用非自主性技術，如在10kV的中壓開關柜在線測溫系統中，主要采用非接觸式的測溫技術，取源位置隨意性大，數據精度低。這些測量技術難以滿足智能化發展的要求，一定程度上影響智能控制系統的故障報警等諸多方面的性能。因此，加強智能化技術的應用是必然選擇，在保證電氣元件安全、穩定運行的基礎上，融入信息化技術，確保在復雜的運行環境下仍然可以精準的獲取傳輸信號、數據等，發揮高低壓成套開關柜的作用，為生產活動的有序進行夯實基礎。

2 當前高低壓成套開關柜電氣設計現狀分析

高低壓成套開關柜是一種較為先進的電氣設備，將電能由上級配電裝置接入到開關柜內部，由主控元件完成電能的分配、輸送、測量以及控制。設計過程中要根據分控方式保證每個分路設計的科學性，最大限度的滿足生產需求，保證生產企業的綜合效益。但是由于我國對高低壓成套開關柜電氣設計及研究起步較晚，很多方面尤其智能化技術應用與相關研究比較緩慢，設計人員技能水平及職業素養參差不齊，一定程度上，影響著高低壓成套開關柜的智能化程度，結合當前我國高低壓成套開關柜電氣設計現狀進行綜合性分析，將其存在的問題總結為以下方面：（1）高低壓成套開關柜的智能化水平低，與信息技術的融合度低，直接影響到用戶使用的便利性，對于一些復雜的數據信息，不能進行自動化的處理，不僅影響生產效率，還會阻礙其朝向智能化水平的提升;（2）當前高低壓開關柜的體積較大，占用空間較多，我國相關設計人員應不斷借鑒先進的設計理念和方法，有選擇性地引入國外成熟技術，提升開關柜的結構性能;（3）高低壓開關柜的生產和加工水平有待于提升，目前表現為生產效率低，生產水平不高。實踐研究表明，只有不斷提升技術水平，才能增強高低壓成套開關柜的使用性能，為工業生產高效進行提供保障。

3 高低壓成套開關柜電氣設計智能化發展方向

3.1 朝向數據化功能發展

傳統的高低壓成套開關柜設計過程中缺乏信息化技術的應用，導致數據化的功能性不強或缺失，使這一設備的工作運行數據處理不夠靈活，為了改善這一問題，設計人員要緊跟科技時代的發展潮流，實現信息技術與高低壓成套開關柜設計的整合和應用，注重增加數據處理功能，從而增強設備的數據化功能，這就要求設計人員根據設備的實際用途做好數據化功能的設計和發展準備，從而推進其朝向智能化的方向發展。

3.2 合理調節設備結構

綜合分析以往高低壓成套開關柜的運行情況，設備結構組成優化，散熱通道空間設計，是影響高低壓成套開關柜使用功能的重要因素。只有不斷優化設備結構，才能減少對高低壓成套開關柜適用性的影響。同時，將合理的散熱空間結構運用在現代化的設備生產中，不斷完善與驗證，以更好的適用于不同的使用環境，提升設備整體的使用價值。合理調節設備結構是實現智能化發展的重要基礎條件之一，采用合理散熱結構的高低壓成套開關柜運行時，元器件溫升及柜內環境溫度顯著下降，設備使用壽命得以加強，運行能力得到保障，增強了供電可靠性及設備的適用性。

3.3 強化智能化檢測保護系統

高低壓成套開關柜中融入智能化檢測保護系統是實現其智能化發展的重要方式。傳統的設計理念對智能化檢測保護系統的重視程度不高，相應的技術不夠深入，極大程度的影響高低壓成套開關柜自身的保護、檢測、數據分析以及防范工作。近些年，高低壓成套開關柜的設計人員越來越重視智能化檢測保護系統的構建，以現代化手段作為輔助，使其內部的智能化檢測保護系統更加健全、完善，在此基礎上，推動檢測數據分析及設計的智能化發展。比如，在高低壓成套開關柜中建立智能化檢測保護系統，實現對其運行情況的實時監測，同時系統可以對監測數據進行精細化、自動化的分析，完成系統分析后，采取有效措施對設備及電網進行保護，以此來提升設備及相關電網運行的安全性、穩定性。為了發揮高低壓成套開關柜檢測保護系統的最大作用，需要優化檢測數據的分析反饋，通過及時、準確的檢測信息，可在第一時間發現系統故障或可能存在的風險隱患，通過分析研究制定相應的解決對策，確保智能化檢測保護系統正常穩定的運行，對設備系統起到維護和保護作用。通過以上分析可以看出，智能化檢測保護系統的建立是提升高低壓成套開關柜智能化程度的關鍵所在，提升設備及系統運行安全穩定的基礎上，推動其智能化的發展。

3.4 加強電路優化設計

對于高低壓成套開關柜而言，電路系統是不可或缺的組成部分，為了推動其智能化程度的提升，需要加強電路優化設計，具體實施可以從負荷、采樣部件、輔助材料、環境這四方面入手：（1）確定負荷。進行高低壓成套開關電路優化設計前，應明確負荷的特點及屬性，綜合考慮可能存在的影響因素，其中供電距離、容量、設施、排布等都是重點考慮要素。實際設計過程中，電路負荷要與設備運轉系數、季節性運轉系統的需求保持一致性，以滿足設備系統的運行需求，合理確定設備功率;（2）采樣部件。結合工程項目現場的智能化需求，合理設計選用電路中的取源采樣部件，保證數據源的采樣完整性與采集精度，為高低壓成套開關柜的智能化實現提供堅實穩定的基礎;（3）輔助材料。電路優化設計時需要充分考慮輔助材料，以排除對電纜、母排、殼體的影響，同時要充分考慮不同用戶的使用需求，確保方案布設的合理性，尤其是重點考慮用戶過載等情況，避免影響設備整體的使用性能，降低運行成本的投入;（4）環境優化。外部環境因素是設備運行質量的重要層面，設計人員應結合自身豐富的實踐經驗，借鑒更多優秀的設計經驗，將各類環境因素考慮在內，最大程度地降低環境因素的影響，以此提升高低壓成套開關柜的整體品質。

4 結束語

綜上所述，高低壓成套開關柜是工業生產的重要構成部分，其運行品質影響著生產活動的進展情況，為了提升開關柜的運行品質，應從其設計階段入手，運用專業理論知識對高低壓成套開關柜電氣設計現狀進行綜合性分析，以此為前提，加強信息化技術的應用，使開關柜的設計更具智能化，推動高低壓成套開關柜的智能化發展。

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