高低压配电柜系统实现自动控制策略研究

史少江

【摘 要】高低压配电柜是一种实现对电力和设备控制的装置，它在工业生产中有着重要的应用，充分发挥高低压配电柜的功能，有利于工业的发展。通过自动控制技术在高低压配电柜中的应用，有助于促进其功能的发挥及提高其工作质量与效率。本文详细分析了高低压配电柜系统实现自动控制的策略。

【关键词】高低压配电柜;自动控制;策略

高低压配电柜是工业生产中不可缺少的配电装置，是工业生产中控制电力及设备的关键。一个功能好、质量过关的高低压配电柜，对工矿设备的控制效果有很大的积极作用。在工业生产中，高低压配电柜是实现电力、设备控制的关键部件，高低压配电柜的功能与质量，直接决定了工矿设备的控制效果。所以如何提高低压配电柜的控制功能就成为研究的重要内容。因此，应认识到自动控制在高低压配电柜中的重要作用，在高低压配电柜中积极应用自动控制技术，以保证它的能正常运行。

一、高低压配电柜介绍

1、高压配电柜。高压配电柜对电力系统发电、输电、配电与电能转换具备通断、控制或保护的作用。通常，对于电压等级处于3.6～550kV的电器产品，一般包含高壓断路器、高压隔离开关与接地开关等类别。在输变电设备制造行业中，高压开关制造业具有关键性作用，可有效促进电力工业的发展。

2、低压配电柜。现在电网建设所用低压配电柜主要包括两种类型，一种为我国自主研发生产且通过3C认证的低压配电柜，如GCS低压抽出式开关柜、CGD型交流低压配电柜及GCK低压抽出式开关柜等。另一种则是国外引进的低压配电柜，如MNS3低压配电柜、Sivcon低压配电柜等。

二、高低压配电柜选择原则

1、可靠性原则。高低压配电柜作为电网建设重要基础设备，为保证其选型满足电网建设要求，在面对众多产品类型时，需将实际运行需求作为核心，选择安全性、可靠性高的产品种类，保证能满足实际运行要求，减少因不满足供电要求，而在后期运行阶段出现故障，加大维护难度，增加维护成本。

2、简单性原则。目前我国电网内所用高压配电柜均选择配置传统保护器，设备复杂性高，运行维护与故障处理难度大，不仅容易出现运行故障，并且故障处理所需时间长，造成的影响严重，经济性效果较差。因此，在选择高低压配电柜时，需遵循简单性原则，在满足设备基础构件安装的基础上，降低系统配置的复杂性。同时，为提高供电可靠性和稳定性，应保证所选高低压配电柜手车柜抽出部分可直接安装在小车内，降低后期运行维护难度，以提高设备运行效果。

三、高低压配电柜实现自动控制的必要性

1、高低压配电柜的自动控制，不仅能极大地提升电力系统及设备的运行效果，还能加强高低压配电柜的整体功能，促进电力系统及设备的改进完善，所以，实现高低压配电柜的自动控制，对整体系统的运行及运行质量具有重要作用。

2、要想真正的满足现代社会中高低压配电柜系统运行需求，必须实现自动化控制目标，这是因在高低压配电柜日常运行过程中，不仅需满足基本控制功能需求，还要满足系统运行过程中其他功能要求，以保证高低压配电柜自动化控制目标的实现。

3、能保证系统运行质量，自动化控制能在很大程度上减少人工干预，等于将失误率有效控制，在运行质量方面得到有效保证，提高了生产力，因此，实现高低压配电柜的自动控制对提高系统运行质量有重要意义。

四、高低压配电柜系统实现自动控制的策略

1、合理选择控制器和各执行元件。高低压配电柜系统要想实现自动控制，必须要合理选择控制器和各执行元件，其中包括微机综保、真空断路器、过电压保护器、多功能仪表、断路器、继电器、接触器等元器件。

2、完善保护装置CPU软硬件设计。为了能更好的保证高低压配电柜自动控制的实际质量，需完善CPU软硬件设置，同时还要与高低压配电柜的性质特征有效结合，更好的提高CPU软硬件设计工作，以保证高低压配电柜自动控制的质量，为高低压配电柜自动控制提供完善的保护、测量、控制、备用电源源自投及通信监视功能。

1）选择合理的CPU型号。目前，最常见的AT89S52C控制器具有高性能及低功耗的优良性质，能编程Flash储存器在8k系统上，同时应用Atmel能避免发生数据丢失且具备较高的机密性，能完全兼容工业80C51产品引脚和指令。在选择CPU型号过程中，除了确保其能和高低压配电柜完美配合外，更要确保其能满足高低压配电柜功能的实际需要，发挥CPU的积极作用，从而实现加强系统运行质量及自动控制的效果，以全面实现高低压配电柜自动化控制。

2）合理完成CPU程序设计。Flash能编程在储存器上，也能适用于编程器，允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器，从而为众多嵌入式控制提供有效灵活的解决方案。为促使CPU的顺利工作，并且为高低压配电柜提供良好的自动控制环境，不仅要合理选择CPU型号，更要合理完成CPU程序设计，确保其程序设计的有效性，从而通过程序设计加强高低压配电柜的自动控制效用。

3）确保CPU程序的正常运行。在做好CPU软硬件型号的选择与CPU相关程序的设计工作后，系统便可正常运转，但在系统日常运行过程中，要想全面提升高低压配电柜工作效率与质量，避免不必要损失的出现，为生产运作的顺利进行提供坚实的保障，这就要求确保CPU整体程序运行过程中不存在任何差错，避免给企业发展带来不良的影响。由此可知，在整体CPU软硬件设计过程中，确保CPU程度的无误运行至关重要。

3、优化计算机控制系统。在进行高低压配电柜自动控制的过程中，不仅要注重保护装置CPU的选型、程序设计及程序运转工作，还要对计算机的控制系统进行合理设计，以保证高低压配电柜满足在日常生产活动中的各项需要，目前高低压配电柜计算机控制系统可从以下方面着手设计：

1）选择合理的编程语言。通常采用VB对系统的上位机界面进行编写，相关操作人员可通过鼠标在界面上的操作实现控制车间电源的通断，通过执行CPU输送的数据在控制计算机上进行接收，并将数据进行解码，从而分析其数据通道的归属，进而将其进行重组，执行CPU在发送三相电流值被接收时，通过博里叶分析与控制计算机，分析电网的电流畸变率，使用控制计算机处理其博里叶的复杂运算，极大的降低了保护装置CPU的运算压力，在一定程度上提高了CPU的控制能为，待控制计算机的复杂算法运算完毕后，保护装置CPU共享运算结果。

2）对计算机控制系统进行优化。除要合理选择编程语言外，为了保证自动控制技术能在高低压配电柜上得到全面应用，应对计算机控制系统进行优化。具体应采用全面分析技术，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，实现高低压配电柜的自动控制。

高低压配电柜系统在运行过程中，如果使用自动控制将会极大的提高运行效率，从而提高用电安全质量。在实际应用过程中，要对自动控制的设计进行分析，还要对其控制上的缺点进行规避，从而达到对高低压配电柜自动控制的良好效果。

参考文献：

[1]王凤丽.高低压配电柜实现自动控制的具体措施[J].城市建设理论研究，2016（13）：748-748.

[2]杨毓龙.高低压配电柜及其实现自动控制的具体措施[J].大科技，2016（18）：41-41.

（作者单位：重庆川仪自动化股份有限公司）