高低压成套开关设备优化设计

高低压成套开关设备优化设计

王易顺

山东达驰高压开关有限公司 山东成武 274200

摘要：在我国当前的电力系统中，高低压成套开关设备是必不可少的，与其他控制设备共同发挥作用，保证了整个电力系统的正常运转。高低压成套开关设备在计量方面、控制方面及信号的传导方面发挥着重要作用，与电力系统中的每一个设备都有紧密的关联性，开关设备的技术水平直接关系着整个电力系统的运行状况。只有较高的开关设备技术水平，才能保障电力系统高质量、高效率地运行。高低压成套开关设备的质量关系着操作人员和电力设备之间的安全，需要引起高度重视，应不断优化设计，不断提升电力系统的安全性和可靠性。

关键词：高低压;成套开关设备;优化策略

引言

高低压成套安全设备在应用频率上比较高，能够促进设备实际运用效率的强化，但是在原件布设、参数选择上仍存在一些问题，设备价值性难以得到充分发挥，针对设备进行优化设计具有重要现实意义。高低压开关柜及其配套的控制设备在电力系统的运行中起着重要的作用，涉及控制、测量、维护和数据转换等各个环节，其中包含着大量的信息数据，可以涉及多个方面。高低压开关柜在电力系统中的状态和运行效率将在很大程度上反映输电质量，关系到输电系统中设备和人员的安全。从目前的情况看，我国电力系统建设日益完善，新一代装机容量逐年增加，相关技术水平也在不断提高。

1高低压成套开关设备对电力系统运行的重要性

高低压成套开关设备在电力输配电系统运行中发挥着非常重要的作用，通过设备运行，能够更好的对输配电系统运行进行控制，同时又能够很好的保护输配电系统的安全。在此基础之上，还能够立足于输配电系统内部，完成系统的信号传输与数据转换，从而有效保障了电力输配电系统运行安全稳定性。另一方面，在高低压成套开关设备实际运行中，一旦出现质量问题，将会严重影响电力系统的正常运行稳定性，导致电能转换、测量分配出现各种质量问题，例如高低压成套开关设备如果存在性能指标问题，那么很容易误导电力设备维护检修人员，导致其作出错误的判断，从而为工作人员操作安全带来严重的威胁，因此需要加强对高低压成套开关设备的优化设计分析，有效提升设备运行稳定性，对于保障人们稳定安全用电具有重要的意义。

2高低压成套开关设备优化设计

2.1采用新技术和新材料

随着我国电力电子技术、控制技术、信息技术的发展，我国电网逐渐向自动化、智能化方向发展，对高低压成套开关设备的性能要求更高。因此，高低压成套开关设备进行优化设计的时候，除了符合成套开关设备的基本要求以及国家相关标准之外，还有积极使用新技术、新材料、新工艺，提升产品的性能，最大限度提升开关设备的性能。将传感技术、遥信技术、红外测温技术、智能配电监控模块、网络技术应用在成套开关设备中，通过网络接口连接中央控制室和设备，从而实现对供配电系统的电压、电流、有功功率、无功功率等参数进行监测，并对断路器的状态进行控制，通过远程监控系统，实现对开关设备的遥测、遥信、遥控以及遥调。计算机实时采集高低压成套开关设备的电压、电流、有功功率、功率因素等信息，并对这些数据信息进行分析、处理、记录，并自动生成报表，为电气设备的维修提供参考。通过对开关设备的运行状态、保护动作进行实时监控，如果发现设备运行存在异常，系统会自动发出警报，并实时记录各柜内开关的状态、过电压、过电流以及跳闸等动作。通过分析开关设备的实时状态，对开关设备进行开合进行控制。目前我国高低压开关设备逐渐向网络化、智能化、数字化、结构紧凑等方向发展，它降低了设备维修和管理时间，可以实现开关设备的定期检查、在线监测、远程控制、故障诊断等功能，实现开关设备的智能化控制。

2.2元件排布优化方案

在高低压成套开关设备运行过程中，其元件排布的科学合理性直接关乎着开关设备的运行效率，基于此，想要对高低压成套开关设备进行优化，需要的对其元件进行科学合理的排布，以确保开关设备能够处于长久优化的状态中，增强其性能，为设备顺利运行以及提高设备的使用寿命打下基础。在对开关设备开展优化设计工作过程中提出以下几点：一是应该针对其元件结构进行优化，根据相关规定标准来看，其安设高度于柜底两者之间应该保持0.2m的距离，确保其设备在后期使用过程中，高效性以及快捷性能够得到切实的保障；二是在对开关设备中的操作手柄开展设计工作时，应该将其与柜底之间的距离保持在一米五左右；三是在对开关设备中的仪表进行优化设计工作时，应该将仪表管控在自身可以接触的的范围内；四是对于开关设备中具有散发热量的元件，进行设计工作时，增加其散热功能是非常有必要的；五是在开展元件排布优化设计工作时，对其空间结构进行整体分析十分必要。只有满足以上几点才能保证开关设备的实用性以及可靠性，确保相关设备得以正常使用。

2.3元件结构形式的改进和优化

注重元件结构安设的高度和柜底的距离。通常情况下，应该根据电压等级的不同进行合理设置，便于设备的维修，可有效提升维修工作的效率和质量。在对设备的操作手柄进行设计和改进时，安设的高度和柜底的距离应严格控制。而在对仪表的设计时，元件机构应该被管控在视野或可触及的范畴内。在对具有散热需求的元件进行设计时，加装散热装置是非常合理的设计之一。因此，在对元件结构形式进行设计和优化时，要全面考虑线路的布置和安排，保证柜体安装的科学性和合理性，最大程度地促使高低压成套开关设备发挥其优越的性能，满足现实工作的实际需要。

2.4电路优化设计

从电路角度出发来对高低压成套开关设备进行优化设计，可以从负荷、辅助材料以及与环境三个方面来分析。第一，确定负荷。负荷特点以及属性明确化为优化设计前提，综合多项因素进行统一分析，如供电间距、容量、设施以及排步等，争取提高开关设备功率。要求负荷需要与设备长、短期运转系数以及季节性运用系数需求相当，满足维护设备系统运行要求。并且，还应对影响设备运行效率的内外因素进行整体性分析，以此来准确获得负荷量维护系统短路电流，以免对设备正常运行产生不良影响。在进行设计时，还需要兼顾电路排布要求，保证各专业之间的一致性，充分体现出电路运行的价值。另外，对于系统各项参数要进行调整，保证最终可以满足用户实际要求。第二，辅助材料。提高对辅助材料的重视，排除电缆、母排以及壳体产生的不良影响。一般情况下，母排弧导线可被细化设计为铜、铝两种形式，在实际设计中需要结合专业标准以及用户需求来确定布设方案。尤其是要考虑用户应用过载情况，在不会影响设备应用性能的基础上，来降低资源的使用量。对于电流较大的线路，可选择应用多个铜排并联的方式处理，在提高整体载流性能的同时，减少运行成本。第三，环境优化。环境因素往往会对设备运行效率产生影响，应总结已经经验，对各类环境因素进行综合分析，通过优化来排除影响。例如高层建筑设备设计，可利用电缆桥架的方式对电路进行衔接，以此来检索底层线路数量。

结语

高低压成套开关设备当前在电能测量、电能保护、电能转换、电能控制方面发挥着十分重要的作用，在各个场所也得到了比较广泛的应用，因此针对此种设备进行优化设计具有重要现实意义，能够使人们在用电时的稳定性、安全性得到极大程度的保证。在进行优化设计时，需对其发展现状、重要性有清晰、明确的认识，从电路优化、元件排布、设备性能方面进行，做好整体性把握，进而使设备在运用时充分发挥自身作用与价值。

参考文献

[1]陈琳.高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析[J].数码世界，2020(4)：249.

[2]何沈财.关于如何优化高低压成套开关设备的电气设计分析[J].建筑工程技术与设计，2020(3)：2684.