刍议高低压成套开关设备的优化设计

刍议高低压成套开关设备的优化设计

吴裕谦

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摘要：本文主要对高低压成套开关设备的优化设计进一步分析了解。高低压成套开关设备在强化电路系统运行安稳性方面发挥的作用极为显著。高低压开关设备在电力系统中负责配电、电气传动以及控制设备的作用，在保证设备使用性能以及提升设备应用效率的基础上，需要对设备进行优化设计。

关键词：高低压成套开关设备；重要性；优化设计

引言：

在我国电力系统中，高低压成套开关设备以及其它控制设备对其起着十分重要的作用，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。

一、高低压成套开关设备的重要性

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。

二、新技术和新材料优化方案

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。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。

三、电路优化方案

1.确定电路负荷

只有对主电路进行优化设计，才可以最大程度的保障系统的使用性能。首先成套开关设备根据用电场所的需要，确定电路负荷是否可以满足电力系统的运行要求，电力负荷包括电网容量、供电距离、电网分布以及电力设备等，从而为开关设备设计更加合理的供电方案，提高设备运行效率。在设计过程中，需要考虑电力设备长期和短期运行系数，从而确保设备的使用性能。电力系统在运行过程中，受到周围环境的影响，可能持续短路电流或者接地故障，造成短路故障。因此，在设计的时候，需要考虑到周围环境对电路的影响，必须采取一定的屏蔽措施，防止周围磁场或者异常电流对设备的影响。其次，在设计中要注重电路的排布问题，满足建筑的设计需求，保障电路的适用性。

2.辅助材料

在高低压成套开关设备的优化中，需要对辅料进行优化设计，在设备的运行中，母排、电缆以及壳体均对设备的运行具有较大的影响。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。这主要是因为在高低压成套开关设备运转进程中，母排、电缆以及壳体都会对其运转效率造成不同程度的影响。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。在高低压成套开关设备的设计过程中，母排的设计可以应用铜排；对于电流较大的线路，可以应用多个铜排并联的方式，借此途径达到提高设备整体载流能力的目标，同时压缩资金投入量。

3.适应环境的优化

环境因素带有不确定性与多样性特征，其对设备运行效率造成不同程度的影响，在高低压成套开关设备的优化设计中，需要综合的考虑环境因素，以便最大程度的保障设备的使用性能。对于粉尘或者带电粒子相对较多的环境，可以采用密封性好以及体积相对较小的元件，其可以提升设备的整体运用性能；对于海拔较高或者震动性较强的环境，可以采用具有抗震性能的元件；对于高层建筑的设计，可以尽量采用电缆桥架的方式连接线路，这样可以降低下层的线路数量。总之，只有综合设计符合环境的设备体系，才可以最大程度的保障设备的使用质量以及性能。

四、元件排布优化方案

元件排布是高低压成套开关设计的重要内容，元件排布关系到设备内部空间体积和设备的质量。高低压成套开关设备运转进程中，元件的布设是强化其运行效率的关键成分，若其能处于长久性优化状态中，性能就会被增强，设备整体性能进而被提升。必须做好元件结构形式优化和开关柜体的排布设计。开关设备内部线路比较多，在设计的时候需要对线路进行优化排布，不仅符合人工操作习惯，而且还要确保线路运行安全。高低压成套开关设备包括开关柜、配电盘、控制箱、开关箱等设备，在优化元件的时候，需要对柜体布置形式进行优化；在设备元件结构形式的优化中，需要保证安装高度与柜底之间的间距在20cm以上，以便可以保证设备的维修效率；对于操作手柄的设计，需要距离柜底1.5m左右；在仪表的设计中，需要控制在视线可及的范围内；对于具有热量散发的元件，需要添加散热装置。另外，在设计的过程中，要考虑建筑的整体结构形式，从而对线路的排布以及柜体的安装进行合理的结构优化，保障最佳的性能；

五、设备性能优化方案

在对高低压成套开关设备优化设计工作中，对其低压开关设备进行优化十分必要，充分考虑开关涉设备的用户使用量，以及其科学布设的载流容量，使开关设备在使用过程中的性能得到保障。在系统的优化方案中，对低压成套开关设备开展优化设计工作是极为必要的，具体是参照用户使用量，科学布设载流容量，借此途径使设备使用性能得以保障。在空气污染较为严重或者湿度相对较大的地域，抵抗电离以及密封措施的应用，在维护元件结构完整性方面发挥的作用是极为显著的。另外，保护高压成套开关设备时，需要保证柜体的结构强度，使其在承担错误操作时，可以避免元件受到损伤；还要对高压成套开关设备开展性能优化设计工作，目的在于延续开关设备的使用寿命，在相关人员操作错误的情况下，仍然能够保证元件的完好性。以上，为高低压成套开关设备的顺利运行打下坚实的基础。

结束语：

综上所述，在对开关设备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、新技术和新材料优化方案出发，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。

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