高低压成套开关设备的优化设计柯文杰

高低压成套开关设备的优化设计柯文杰

柯文杰

咸宁市丰源高科电气有限责任公司湖北省咸宁市437000

摘要：近几年，我国经济发展迅速，电力企业为我国发展做出了很大贡献。文章以高低压成套开关设备优化设计为研究对象，首先分析了高低压成套开关设备对电力系统运行的重要性，随后从多个角度，提出了针对高低压成套开关设备优化设计的几点思考，以供参考。

关键词：高低压；成套开关设备；优化设计

引言

当前，在我国电力系统中，高低压成套开关设备以及其他控制设备对其起着十分重要的作用，主要体现在电力系统中计量方面、控制方面以及信号传导方面，开关设备与电力系统中各个设备都有关联。简单来说，开关设备技术水平的高低对整个电力系统的有效运行起着十分重要的作用，直接影响其运行效率以及运行质量，除此之外，高低压成套开关设备的优劣影响着操作人员与电力设备之间的安全性。由此可见，高低压成套开关是电力系统的重要组成部分，在其中占据着不可忽视的地位。结合当前我国高低压成套开关设备的使用情况来看，在对其进行优化设计工作时，主要涉及三个方面内容，分别为电路优化方案以及元件排布优化方案、设备性能优化方案。以下内容对这三种方案分别展开论述。

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的几点思考

2.1电路优化方案

2.1.1确定负荷

在对高低压成套开关设备开展优化设计工作时，要对其属性以及负荷特点进行明确，进而使高低压成套开关设备的运作需求能够与相关设备的运作需求相匹配。在明确开关设备的符合因素工作中，需要考虑的因素较为多样性，常见的考虑内容有供电间距、供电设施以及容量等内容，除此之外，还要对开关设备的供给电压进行规划，以此来提高开关设备的功率因数。在对高低压成套开关设备负荷进行优化设计工作时，可以采取以下方式。首先，要求设备无论是在长期使用过程中还是短期使用过程中，对其运转系数以及不同季节情况下，设备的运转系数要相匹配，从而为相关设备的使用性能提供保障。其次，在开展优化设计工作时，要对开关设备的运行效率展开研究，分析影响其运行效率的内外因素，从而确定开关设备中的负荷量以及系统短路电流。最后，在对其开展优化设计工作时，应该重视电路的布设问题，强化开关设备与相关设备的使用需求两者之间的抑制性，确保电路运转的实用性得以体现。除此之外，还要对开关设备的相关参数进行优化，以元件等为基础，尽可能的满足用户的多样化需求。综上所述，只有对开关设备的主电路进行优化，才得以体现高低压成套开关设备的实用价值。

2.1.2辅助材料

在对高低压成套开关设备开展优化升级工作过程中，对其辅助性材料进行优化设计也是其重要内容之一。究其根本原因在于开关设备在使用过程中，壳体、电缆与母排都会给开关设备的运转效率带来不同的影响。一般情况下，在开关设备中，母排中的弧导线可以被细化成为两种不同的规格与形式，分别为铜与铝，基于此，在对其开展优化设计工作过程中，应该充分结合用户的使用需求以及相关施工标准对其进行科学布设。在布设工作过程中，应该考虑用户的过载裕度情况，在保证设备性能的基础上，降低铜铝的资源使用量。除此之外，还可以将开关设备中的母排材料换为铜排，对于电路中电流较大的部分，可以采用多个铜排相连的方式，以此提高相关设备的负荷能力，确保设备得以正常运行。

2.1.3适应运行环境

高低压成套开关设备设计过程中，还需要考虑到设备运行环境，如果设备运行环境粉尘和带电粒子比较多，则必须使用密封性能好、体积小的元件，从而提高设备整体性能；如果高低压成套开关设备在海拔比较高或者震动比较强烈的环境下，则需要采用抗震元件；如果高低压成套设备应用在高层建筑中，则可以采用电缆桥架的方式，可以减少低层楼层的线路数量。只有根据开关设备实际运行环境进行优化设计，才能最大限度确保设备的质量和性能。

2.2做好设备性能优化

一是低压成套开关设备性能优化，在实际进行优化设计过程中，需要以用户实际使用量为依据，做好设备载流容量的科学合理设计。若低压成套开关设备所在地区湿度较大，或者有着严重的空气污染，在实际进行低压成套开关设备设计时，需要做好抵抗电离以及密封措施落实，从而能够有效防止设备元件出现损坏问题。

二是高压成套开关设备优化，在实际进行优化设计时，首选需要保障用于放置设备的柜体具有足够的结构强度，当受到由外部因素引起破坏影响时，能够有效保护柜内元件不会出现损伤问题。针对非标准柜体设计，不仅要保证其能够满足基本的使用，同时还用注重使整体承受能力得到有效提升，如此一来，可以有效降低安全事故的发生率。

2.3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。

3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。

结语

综上所述，无论是对于电力系统还是相关设备而言，对其开关设备进行优化十分必要，在开展优化设计工作时，一定要严格遵循相关标准，从电路优化方案以及元件排布优化方案、设备性能优化方案三方面出发，有效优化高低压成套开关设备，确保其使用性能，延长开关设备的使用寿命，除此之外，还要充分结合用户的实际使用情况，增强开关设备的安全可靠性。

参考文献

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[2]王艳霞.高低压成套开关设备的优化设计解析[J].商品与质量,2018(15):287.

[3]赖美云.高低压成套开关设备的优化设计解析[J].中国设备工程,2017(16):188-190.