(中山市明阳电器有限公司广东省中山市528437)
摘要:随着智能配电系统的广泛应用,智能化开关柜被大量运用到电力行业,汽车制造行业,石油化工行业和商业建筑行业中,其在社会发展过程中起到的作用是不容小觑的。因此,对于智能化开关柜的发展和现状进行探究,显得尤为必要。本文分析了智能化开关柜的性能需求,论述了智能化开关柜的未来发展趋势。
关键词:智能化开关柜;产品发展;发展现状
智能化开关柜是现代科技技术发展之下产生的机电一体化产品,其作为一种供用电设备的基本控制和进行对电器的保护,能够安全高效的保障其控制和在任何工作状态下都能使保护对象可靠地进行工作,是我国在现代化电子产品技术方面取得的重大进展和电子设备应用上突出的成果,从而给我国电力系统提供了安全有力的保障。
一、智能化开关柜的性能需求
智能化开关柜是以智能信息处理系统为基础形成的电力设备,其能够对于自身的故障和问题实现自我诊断,这是其基本性能需求之一。比如对于智能开关柜内的温度实现监控,在发生断路器快速开合闸工作的时候对于运行状态进行监督;另外操作系统应该能够发挥防误功能,在操作的时候能够及时给与提示,避免一些错误操作使得系统处于封闭状态;如果出现电网故障,可以将故障数据信息记录出来,并且对其展开分析,找到故障的原因,给出对应的解决策略。
二、开关柜电气设计现状分析
1、高低压开关柜中一次元件的设计
(1)高低压开关柜的母线。对于高低压开关柜来说,母线的设计是非常重要的。在设计母线的过程之中,对电压与电流的限定控制是重要的条件。一般情况下,在设计图纸当中,会有两种方式存在:一是对主线的限定电流值与电压值进行明确;而是对母线的格式进行直接检测,并依据相关协议对用户进行额定值以及格式的沟通,依据用户的实际需求来做好母线的设计,对设计方案应当严格执行,从而使得母线的电流值、电压值以及格式裕度充足。
(2)高低压开关柜中互感器的设计。
如何选择电流互感器,看似是一项简单的工作,但是依然会有选型错误而造成的故障问题存在。主要有以下几个方面的内容:
1)选择电流互感器的时候,变比比较小,特别是电容器当中的回路电流比较小,往往有人将电流的选择应当为额定电流的1.3倍这一要求忽略掉,因此如果所选择的电流互感器比较小的话,就是使得回路上存在过载情况,不能够达到动热整定以及稳定的要求。例如,在220kV的变电站当中,10kV所用的变压器回路额定电流都比较小,一般情况下不会超过50A,所以在实际的设计过程当中要加以注意。
2)在二次绕组容量设计方面出现盲目加大的情况,使得问题出现,并将制造的成本提升。当前,在微机保护中,功率不足1VA,相比以往的电磁型保护功率要小许多,然而一些设计人员对于电流互感器的要求不能够依据实际情况,盲目要求,而厂家为了使得能够达到设计要求,就将铁芯的截面增大,使得制造成本大大增加。
3)高低压开关柜中真空断路器的设计
在高低压成套开关柜当中,断路器的作用相当于开关器件。并且在高低压开关柜正常运行的过程当中,断路器可以对断开回路的负荷电流做好接收。如果有问题出现的话,断路器就能够与继电保护装置之间形成一种协作,及时将电流断开,以免造成更大的故障,从而对电气回路加以控制。
2、高低压开关柜中二次元件的设计
(1)仪表隔间的面板设计。在高低压开关柜当中,设计仪表隔间的面板能够对相关设备做好监督、检测以及调试,并且使得外观的美感性得到有效的保证,促使设备可以稳定、安全的运行。并且面板当中的设备,应当与安装条件相符合,达到设计要求。
(2)面板。在设置开孔的过程时候,应当对元件的位置进行确定,看其是否和其他元件或者是端子排有碰触,并且做好检测。一般情况下,会在面板上对元件进行检测,或者是对仪表量进行设置,在面板的中间,应当设置检测工作量比较大的设备元器件,从而将面板的美观度提高。
(3)高低压开关柜中控制回路的设计。对高低压开关柜的设计当中,一般有合闸、储能以及跳闸三种常见的控制回路,其余的则都是在这些回路当中进行的。在储能回路当中,与断路器合闸时所需要的电力能源相符合是其重要的作用;在合闸回路当中,不仅可以手动来进行合闸,还能够采用电动的方式来进行合闸。而且当断路器有故障出现的话,跳闸回路不仅能够对合闸情况加以预防,还能够利用其他相关的跳闸方式,对跳闸情况加以预防。
三、智能化开关柜的未来发展趋势
随着智能化技术的发展和进步,开关柜智能化发展趋势的强化,智能化开关柜的应用前景将是一片光明。总体来讲,智能化开关柜的未来发展趋势如下:
1、智能化开关柜的智能化发展。智能化开关的未来发展趋势之一必然是智能化方向,自从智能化开关柜诞生以来,其大量的研究和应用工作,都是在不断提升智能化开关智能水平的过程。尤其在现代新型材料不断出现,现代化技术不断发展的背景下,以高低压开关柜为代表的电子设备充分展现出其智能化的特点,这推动着高低压电器元件新型化技术的快速发展,并且使得其迅速成为我国电力配电系统中的宠儿。两者之间形成良性互动的发展机制,势必会引导着智能化开关柜朝着更加智能化的方向发展,这对于最大化发挥智能化开关柜的效能来讲,是至关重要的。
2、智能化开关柜的标准化发展。智能化开关柜运用范围的拓展,运用经验的不断积累,这些都为制定健全的智能化开关柜的标准和规范打下了基础。也就是说为了智能化开关柜势必会朝着通用化,标准化的方向发展和进步,届时其使用价值不断提高,技术性能也更加优越。尤其在现代通讯技术和计算机网络技术融入之后,电力配电系统的组建程序得以简化,结构改造也变得更加得心应手,甚至可以实现现场组合,快速安装,无线网络操作。而这些功能的实现,势必会推动对应智能化开关柜对应标准和规范的建立,以保证智能化开关柜使用安装行为的规范化发展。
3、智能化开关柜的模块化发展。智能化开关柜的模块化发展,不仅会改变高低压开关柜的生产组织模式,还会使得现代化工业生产流水线作业方式得以优化,这对于降低企业生产成本,实现企业生产效率提升,达到企业有限资源的优化配置而言,都是至关重要的。所谓模块化,就是结合实际智能化开关柜的应用情境以及其性能需求,实现对于智能化开关柜模块的优化设计,以满足不同的用户的需求,这对于促进智能化开关柜生产发展而言,也是比较关键性的环节。
4、智能化开关柜的专业化发展。与其说智能化开关柜在朝着专业化的方向发展,还不如说智能化开关柜找朝着行业化方向发展。简单来讲,随着社会分工的不断细化,智能化开关柜应用于不同领域,其在与不同领域实现融合的过程中,会发现智能化开关的性能需求是不一样的,彼此的注重点会有所偏差,因此此时可以在性能结构分配上进行优化设计,以切实的满足不同领域对于智能化开关柜的性能需求,这就体现出智能化开关柜的专业化发展。
当前,在我国经济发展的促进之下,使得工业得到了很大的提高,与此同时,在工业生产当中,对电气设备的使用也日益增多。对于工而已生产而言,高低压成套开关柜在实际应用中发挥了巨大的作用。所以,需要对高低压成套开关柜设备进行相关的分析,以此才能够更好的促进电气水平的提升。
参考文献:
[1]张平.高压开关柜的发展与现状分析[J].中国科技信息,2014(12).
[2]张玉泉,杨红菊.智能化高压开关柜技术研究[J].通讯世界,2016,01:148.
[3]成洋.智能化变电站高压开关柜在线监测技术研究[J].自动化与仪器仪表,2016,09:108-109.
[4]李快社,刘晓明.开关柜的智能化技术研究[J].自动化与仪器仪表,2016,10:54-55+58.