低压智能配电柜的技术研究

林清辉

（ABB低压设备有限公司，福建 厦门 361000）

【摘 要】近年来，低压配电柜在电能分配与控制中得到了重视，这对提升低压配电柜控制功能、优化低压配电柜控制流程、满足低压配电柜控制需求等具有重要的促进作用。文章分析了低压配电柜实现自动控制的必要性，并对低压配电柜实现自动控制的具体措施进行了研究。

【关键词】低压；智能配电柜；技术

【中图分类号】TM642 【文獻标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）03-0087-03

在社会经济与技术发展速度越来越快的情况下，低压配电柜在电能分配与控制中获得有效的应用，同时也促进该项技术的快速发展。在先进设备不断涌现的情况下，企业的自动化水平持续上升，而这也说明其对供电要求越来越高。因此，为能够适应企业现代化发展的各项要求，提高低压配电柜的技术水平非常重要。现场总线技术的快速发展，促使无论是低压配电、成套装置还是控制系统等各方面都发生了明显的变化。这些变化，促使智能化、紧凑化、电子通信化及模块化的发展表现得越来越明显。

从高低压配电柜的用途角度而言，在对电力与设备进行控制过程中，要确保高压、低压配电柜达到实践运用中的控制标准，必须对电力系统进行仔细研究，对设备性能进行全面掌握，从而确保高压、低压配电柜在实践运用中可以发挥最佳的作用。从这一点来看，高压、低压配电柜在实践运用过程中，融入自动控制技术是一种主流趋势。本课题研究时，把高低压配电柜作为研究对象，对其在实践运用中融入自动控制技术的情况进行分析，对其所采取的详细实施方案进行研究，从而确保切实取得良好的运用成效。

1 低压配电柜实现自动控制的必要性

从低压配电柜的角度来看，运用自动控制技术意义重大，能够增强配电柜的运行能力。根据低压配电柜运行的实际情况，实现自动控制非常必要。

1.1 提高系统运行效果的必要措施

对整个系统运行而言，效率的提高需要借助低压配电柜自动控制。实现自动控制，可以明显增强低压配电柜的整体功能[1]。同时，还能够促进电力系统与设备运行。可见，低压配电柜实现自动控制对提高配电柜的质量具有重要意义。对系统运行效果而言，自动化控制是一项非常重要的举措。在系统运行的时候，如果使用自动化控制措施，系统运行的效果很明显。

1.2 高低压配电柜实现自动控制是满足系统运行要求的必要手段

在电力系统和设备系统的运行过程中，要求高低压配电柜能够在实现基本的控制功能之外，也能够在其他功能上符合系统实际运行的要求，从而保证电柜在实践中可以运用自动控制技术。

1.3 提高系统运行质量的措施

系统正常工作时，对低压配电柜而言，在实际运行时运用自动控制技术，是确保系统能够高效运转的一种关键性手段。电力系统及设备系统在正常工作过程中，对低压配电柜而言，在保障其基础性功能实现的前提下，必须符合系统正常工作的要求，如此一来，方可保證低压配电柜实现自动控制功能。实现自动化控制，对提高系统运行质量具有非常重要的意义。自动化控制可以预防在此过程中出现的人为因素故障。

2 高低压配电柜实现自动控制的必要性

对于高低压配电柜而言，实现自动控制对提高配电柜的运行效果和质量具有重要的意义。结合高低压配电柜的运行实际，高低压配电柜实现自动控制是十分必要的，其必要性主要表现在以下几个方面。

2.1 高低压配电柜实现自动控制是提高系统运行效果的必要措施

实现自动控制以后，高低压配电柜的整体功能得到了增强，对电力系统和设备运行系统的运行起到了积极的促进作用。因此，在整体系统运行效果上有了明显的提高，对提高高低压配电柜的运行质量具有重要作用。

2.2 高低压配电柜实现自动控制是满足系统运行要求的必要手段

在电力系统和设备系统的运行过程中，要求高低压配电柜能够在实现基本的控制功能之外，也能够在其他功能上满足系统运行的要求，保证高低压配电柜能够实现自动控制功能。

2.3 高低压配电柜实现自动控制是提升系统运行质量的必要方法

由于高低压配电柜关系到电力系统和设备系统的运行，因此高低压配电柜实现自动控制以后，对提升系统运行质量产生了重要的促进作用，对提升系统运行质量具有重要的意义。

3 低压智能配电柜制造技术的提升

过去制造低压配电的时候，涉及比较多的工艺，如焊接技术、模具加工、塑料成型及冷冲压技术等。实际上，配电柜制造技术水平的提高与这些技术也有着非常紧密的联系。针对目前市场的需要，越来越多商家为提高配电柜的制造技术，开始加大研发力度，多种新型产品开始涌现在市场中。在实际中，有不少企业本着创新的精神，研究出一种新型的终端配电箱。

3.1 标准化和模块化设计

为跟上形势发展的步伐，供电公司着手对电网需求进行全方位的管理。基于此，电力供应质量与安全等方面的管理要求变得更加严格。就低压配电柜而言，对其进行模拟化设计的一个主要出发点，就是确保它能够进行多种形式的安装，达到组装结构、系统功能等模块化要求的目的[2]。从实际情况来看，如此设计离不开严格的标准及高要求的流程操作，从而达到快速设计、结构多元等目的。此外，可以符合环境、防护差异化需求，能够大大降低运行的风险程度，确保系统稳定可靠。安装位置受到这个因素的制约，在进行配送与变压管理、决策过程中，对变压器而言，无法提供富有价值的数据。不过，若在这个过程中融入GPS技术，则可以实现对意料发生的数据进行传输的目的。GPRS具有大范围覆盖的特点，对GPRS电力而言，进行远程抄表时，往往通过电力公司的配电控制室获得数据，或通过安装于居民区的电表收集相关用电数据。数据采集时，需在运用中国移动现阶段具备的GPRS/GSM技术的基础上，对相关电力数据进行传输。从实际情况看，只有能够接受GPRS/GSM信号的地方，才具备统一管控电力数据的条件。

3.2 低压配智能电柜的可靠性

对低压配电柜来说，对其进行自动控制技术创新，可靠性比较强。要想确保低压配电柜稳定可靠，则电力供应公司必须持续加大对设备可靠性的校核力度。此外，还必须对设备可靠性进行全面的控制。从实际情况看，确保低压配电柜安全可靠这项工作，受到了大部分电力企业的高度关注。在实践运用时，为了确保低压配电柜安全可靠，很多国家都出台针对性较强的检验办法。电力系统正常工作时，对低压配电柜而言，增强可靠性对系统运用自动控制技术是有利的。对低压配电柜而言，成功运用自动控制技术之后，有利于实现其功能。

4 低压配电柜实现自动控制对计算机控制系统软、硬件的要求

对低压配电柜而言，运用自动控制技术时，要想获得良好的运用成效，必须对CPU软件及硬件的设计工作予以特别的重视。根据低压配电柜运行的实际情况，笔者认为需要做好以下几个方面的工作。

4.1 CPU的选择

在实际使用的过程中我们发现，AT89S52作为一种CMOS8位的微型控制器，具有性能强大、能源消耗低的特点。能够兼容Flash存储器，并对其进行编程[3]。这种控制器的存储技术具有密度高、安全性高的特点，能够与80C51产品完美地结合。对CPU类型进行选择的过程中，一方面要确保CPU型号和配电柜要求相符，另一方面必须确保CPU具备的功能符合系统实际运行需求，从而推动系统能够正常有序、高质量地运行，达到自动控制的目的，进而全方位地推广实施自动控制技术。

4.2 程序与运行的设计

对片上Flash产品而言，允许程序存储器在系统内进行编程，同时也适合在常规的编程器中应用。就单芯片而言，具备灵活性比较强的8位CPU及能够进行编辑的Flash，能够让AT89S52微型控制器作为一系列型号进行嵌入式的控制，提供灵活性比较强且切实可行的处理方案。从实际情况看，如果想要CPU正常工作，并且能够服务于低压配电柜自动控制系统，CPU的型号不仅要选好，同时还需要做好CPU的程序设计工作，以及保证CPU设计的准确性。利用设定的程序可以明显地提高低壓配电柜自动控制效果。系统的CPU使用的是AT89S52单片机，主要是负责监控危机的指令，并且根据指令做出相应的动作，与此同时，利用传感器巡回检测所有的低压配电柜中相应部位的温度与电网的电压值[4]。在自动控制系统正常工作的过程中，需结合CPU的类型，在对运行环节进行重点设计的基础上，确保系统的所有功能可以顺利地实现，从而增强自动控制的效果，进而让低压配电柜可以全方位地进行富有成效的自动化控制。

4.3 对计算机控制系统进行优化

除了要合理选择编程语言之外，为了保证自动控制技术能够在高低压配电柜上得到全面的应用，就必须对计算机控制系统进行优化。具体的优化方法是采用全面分析技术，认真研究计算机控制系统的关键控制点，同时对计算机控制系统的控制环节进行分析，在整个控制过程中采用自动化技术，使计算机控制系统实现自动化控制成为可能。

4.4 保证计算机控制程序的编制满足实际功能需要

在计算机控制程序编制过程中，除了要考虑程序的科学性之外，还要保证程序的合理性及适用性。在这一过程中，根据计算机控制程序的编制需要，选择正确的编程语言，提高程序的编制效果，在功能上满足自动控制需要，保证自动控制能够在高低压配电柜的运行中发挥积极作用并取得预期效果。

5 结语

总而言之，在全球经济化发展步伐持续加快的今天，市场竞争变得异常激烈，且表现出由区域向着国际方向发展的趋势。基于此，人们对低电压配电柜的使用和维护都提出更高的要求。为满足市场发展的需要，企业只有不断创新才能够制造出高质量的低压变电柜。

参 考 文 献

[1]吴斯琦，蔡兰，李益兵，等.基于Web架构的低压配电柜选型系统设计[J].机械制造，2010，13（3）：34-35.

[2]李海镇.关于配电房高低压配电柜的优化选择探讨[J].科技研究，2014，12（14）：78.

[3]王海婴，杨小泉，张杰，等.西门子3WL智能斷路器特性及其应用[J].兰州工业高等专科学校学报，2012，13（3）：34-35.

[4]周凌云.关于配电房高低压配电柜的优化选择[J].建筑工程技术与设计，2013，14（4）：34.

[5]刘理.关于配电房高低压配电柜的优化选择[J].科技风，2011（19）.

[6]吴斯琦，蔡兰，李益兵.基于Web架构的低压配电柜选型系统设计[J].机械制造，2010（3）.

[7]徐文勇.我国常见低压配电柜及内部主母线技术[J].中国高新技术企业，2012（10）.

[责任编辑：陈泽琦]