高低压成套开关柜电气设计及智能化发展分析

邹桂平

（江西铜业股份有限公司，江西 南昌 330096）

电力行业是促进我国各行各业高速发展的重要基础，高低压成套开关柜在电力行业中占据着较为重要的位置。因此，如何妥善对现阶段的开关柜电气设备设计及智能化发展进行研究，是现阶段部分专业人士需要关注的重点问题之一。

1 高低压成套开关柜电气设计现状

高低压成套开关柜是一种较为先进的电设备，外线先进入柜内负责操控主控开关，然后以分控的方式对各分路进行设置，部分发电厂还会在高低压成套开关柜内设置高压母线及保障主要设备的低周减载装置。目前，我国深入对高低压成套开关柜进行电气设计的时间较短，缺乏设计方面较为丰富的经验，但在我国相关技术研究人员不断努力的情况下，高低压成套开关柜电气设计方面的研究依旧取得了较大程度的成功，但一些较为复杂的问题依旧值得不断思考，包括高低压成套开关柜智能化程度不足、开关柜实际占用空间较大、生产效率不高等方面。在信息化技术水平逐渐提高的当代社会，智能化开关柜与相关信息技术水平结合程度不足，将会严重影响人们在使用阶段收获到的直接效果，降低人们对高低压成套开关柜的整体满意程度。从占用空间的角度来看，高低压成套开关柜在精简占地空间这一方面并没有较为鲜明的优势，对比国外对开关柜空间设计来看，国内在此方面依旧较为不足。此外，高低压成套开关柜内部的电气设计较为繁琐，我国现阶段还没有形成较为良好的生产模式，在大批量生产及加工方面实际效率较低，为成套开关柜的广泛推广增添较多麻烦。

2 高低压成套开关柜电气设计探析

2.1 一次元件设计

（1）母线。母线的设计在高低压成套开关柜整体设计中占据极为重要的位置，母线是控制内部各基础部件的主要连接工具。在实际对一次元件母线进行设计期间，高低压成套开关柜当中的电流和电压具备较多的限制条件。通常在对图纸进行设计时，设计人员会明确两种设计方式，第一种是明确标明一次元件内部主线的各项限定电流和限定电压；第二种是应用相关技术手段直接检测一次元件内部母线的格式，然后根据实际使用客户对高低压成套开关柜的要求标准进行设计，严格执行各项标准符合要求。上述两种方法均可以在开展医院电气元件设计期间展开效用，具体实施阶段还要根据高低压成套开关柜的实际设计情况科学选择。

（2）互感器。在对高低压成套开关柜一次元件互感器进行设计期间，经常会出现容量盲目加大方面的情况，为设计阶段徒增较多制造成本，现阶段的微机保护功率普遍较小，相比传统电磁型保护功率要更小一些，在设计人员不能够掌握互感器内部实际电流运行数据时，通常会盲目将互感器的设计铁芯截面加大，增强电流的通过效率，大大增加生产阶段的综合成本。合理选择高低压成套开关柜当中的电流互感器并不是一项简单的任务，部分开关柜的实际变比较低，尤其是针对电容器内部的回路电流，正常情况下，实际电流的选择应该在额定电流的1.3倍，但相关操作人员极易忽视这一要求，容易导致互感器回路出现过载情况。

（3）真空断路器。真空断路器是高低压成套开关柜一次元件当中的重要设计部分，相当于该项系统当中的开关部分。该部分的设计中心主要在于控制系统内部的回路负荷情况，方便高低压成套开关柜在正常运行期间，可以及时处理电路系统出现的各类突发问题。在出现特殊情况或问题时，真空断路器可以第一时间将电路系统当中的电流切断，避免正像系统出现更多的故障问题，为高低压成套开关柜的安全使用奠定良好基础。

2.2 二次元件设计

（1）控制回路。现阶段，部分高低压成套开关柜在实际进行电气设计期间，通常会包含合闸、跳闸、储能等三种较为常见的控制回路形式。其中，合闸回路主要有手动及电动两种方式，该种回路的优势在于可以双向控制，为高低压成套开关柜正常开展工作提供良好的保障；跳闸回路主要是在真空断路器出现故障或线路出现问题的情况下开展工作，以跳闸的方式预防可能发生的各项危险；储能电力可以为断路器提供较为必要的电力能源，对控制整个回路系统具有重要意义。

（2）面板。设置高低压成套开关柜开孔期间，应该及时对二次元件的位置进行确定，确保元件位置的安排不会互相碰撞。尤其在面板上检查二次元件时，相关专业技术人员应该及时设置监测工作量较大的设备元件，达到提高面板美观度的目的。在高低压成套开关柜电气设计阶段，仪表隔间面板的设计可以保障二次元件的检测、调控等工作稳步开展，为提升开关柜整体美观程度奠定良好基础。

3 高低压成套开关柜智能化发展措施探析

3.1 加强智能检测保护系统

现阶段，我国较为传统的高低压成套开关柜在电气设计阶段缺乏对智能化测试保护系统的重视程度，技术层面的深入研究也较为落后，这会直接导致高低压成套开关柜在实际开展工作期间，缺失对自身系统的保护性能，只有适当强化智能监测系统的保护职能，才可以达到持续使用的目的。因此，相关设计人员在开展研究期间要适当结合当代较为先进的技术处理手段，深化智能检测保护系统的整体功能性，为高低压成套开关柜智能化发展奠定良好基础。

较为先进的智能检测保护系统可以及时对高低压成套开关柜的整体运行状态进行监测，并将监测到的数据信息合理分析，得到较为准确的信息后，智能检测保护系统可以技术对开关柜内部的运行程序进行维护管理，达到保障稳定运行、安全使用的目的。此外，建立专业技术良好、工作效率较高的维护团队，是促进智能化发展的基础前提。智能检测保护系统虽然可以对运行阶段的各项程序进行监测，但一旦该系统运行自身出现问题，则需要相关技术团队及时对保护系统进行维护，辅助高低压成套开关柜可持续开展工作。

3.2 妥善调节生产材料结构

从高低压成套开关柜电气设计的发展历程来看，传统设计阶段应用的生产材料在质地方面普遍较硬，而耐用性较差、柔韧度过低的材料会直接影响到高低压成套开关柜的运行效果。因此，相关设计人员在确定高低压成套开关柜材料选择期间，应该适当匹配较为适用的材料投入生产，让其在未来发展阶段可以快速适应各种环境的需求。例如，在筛选符合高低压成套开关柜使用需求，并且质地结构较软的生产材料结构时，可以适当选取在常温下轧制而成以热轧板卷为原料的冷轧钢板投入生产，该类钢板材料结构在柔软程度方面要优于传统生产材料结构，可以让制作出来的高低压成套开关柜具备弹性，达到降低损坏概率、提高实际使用性能的目的。此外，在调节高低压成套开关柜材料时，还应该适当加强对材料综合品质的重视程度，选择效率高、产量大、品质优、口碑好的生产商家进行合作，保障调节过后高低压成套开关柜的各项材料符合标准，为开关柜向更为智能化的发展目标奠定良好基础。

3.3 强化数据功能综合发展

传统的高低压成套开关柜在电气设计方面并未与相关现代科技信息技术进行融合，而在数据信息时代的影响下，及时将先进的数据处理技术融入高低压成套开关柜电气设计系统当中，可以极大程度的丰富系统内部的各类数据化功能，让高低压成套开关柜在实际运行阶段可以灵活处理诸多职能工作。现代化信息技术融合到高低压成套开关柜是推动其向智能化发展的重要措施，只有在电气设计阶段强化开关柜的各项数据化功能，才可以为智能化发展奠定较为良好的基础。

4 高低压成套开关柜智能化的未来发展趋势

当代高低压成套开关柜向智能化发展是未来社会的重要趋势。在智能化产品广泛普及的当代社会，任何智能化产品均已逐渐成为显示，而部分行业开展工作的重要基础也在于智能化设备这一方面，因此，智能化高低压成套开关柜是未来社会备受关注的重要产品。尤其是在各项新型材料不断被研发出来的当代社会，先进的高低压成套开关柜智能化功能越来越丰富，为我国电力行业的长远发展奠定了较为良好的基础。

在专业化方面，高低压成套开关柜向智能化发展的同时，专业化这一特性也被关注起来。智能化信息技术在当代社会的发展中为各行业的专业化发展提供了较大的帮助，从智能化高低压成套开关柜的未来发展趋势角度来看，它可以逐渐在各项领域当中为行业服务，也可以针对不同行业的不同特性，强化开关柜智能系统当中的某一专业性能，满足时代对高低压成套开关柜专业化的基本需求，为协助各行业发展提供重要保障。

5 结语

总言，高低压成套开关柜电气设计及智能化发展对我国电力行业的可持续进步具有重要意义。因此，在实际设计期间，相关技术研究人员应该及时根据各行业对该种开关柜的需求状况，合理开展各项设计工作，为高低压成套开关柜更为长远的发展奠定良好基础。