高低压成套开关设备的优化设计探讨

卢心

广东北江开关厂有限公司 广东清远 511500

在电力系统中高低压成套开关设备起着配电、电气传动、控制设备等功能。在我国电网事业发展过程中，各类电力设备、自动控制系统应用也越来越广泛，高低压成套开关设备数量也有了很大提升。然而由于设计方面的不足，导致高低压成套开关设备在使用中容易发生拒动、误动等问题。这要求我们注重对高低压成套开关设备的优化设计，保证其性能与质量得到提升，让电力系统更加可靠与安全。

1 高低压成套开关设备优化设计的意义

高低压成套开关设备作为电力系统中的重要组成部分，发挥着有效控制输配电系统的作用，让系统信号传输与数据转换顺利进行，为其安全与稳定运行提供了可靠保障。但是在高低压成套开关设备使用中若是发生质量问题，将为电力系统的运行带来不利影响，主要表现在电力转换、测量分配等方面[1]。如高低压成套开关设备在性能指标上出现缺陷，则不利于维护检修人员做出正确判断，也威胁着他们的安全。这就要求我们注重对高低压成套开关设备的优化设计，确保设备始终处于稳定运行状态，也在保障人们安全用电上有着重大意义。

2 高低压成套开关设备的优化设计策略

2.1 负荷的确定

主电路优化中先要将符合特性确定下来，让系统使用要求得到满足。在确定符合时应考虑到多个因素，如容量、供电距离、分布和设备等，从而保证电压供给方案设计的合理性，也促使设备功率因数实现提升。

首先，应该满足设备长期与短期运用系数、季节性运用系统要求，为系统使用性能提供可靠保障。其次，应该结合环境因素，避免系统短路电流与接地为设备运行状态带来的影响。再次，在优化设计时应该考虑电路排布问题，确保与建筑设计需求相符，提升电路的适用性。最后，应该对参数进行优化，同时让元件、柜体等达到用户的要求，这样才能促使系统使用性能实现提升。

2.2 电路的优化设计

高低压成套开关设备主要由开关柜、配电盘、控制箱和开关箱等构成，其中对电路的优化也是一个重要内容，要让高低压成套开关设备内部线路实现科学合理的布置。

2.2.1 优化辅助材料

在高低压成套开关设备优化设计的过程中，我们应该关注辅助材料，如电力电缆、绝缘体及母排等设备将为其带来较大影响[2]。这需要从用电场所具体需求出发，为用户过载裕度提供可靠保障，才能实现生产成本的有效控制。在高低压成套开关设备的母排方面，通常选择铜排的方法，这样才能促使电路负流能力实现提升。

2.2.2 适应运行环境

为了提升高低压成套开关设备优化设计效果，应该关注设备实际运行环境，若是在设备运行过程中环境有着大量的粉尘与带电粒子，此时要选择有着较好密封性能与体积较小的元件，确保从整体上提升设备的性能。若是高低压成套开关设备在高海拔地区、震动较强烈的地区使用，一般选择抗震元件。若是在高层建筑内应用高低压成套开关设备，需要选择电缆桥架的形式，让低层楼层线路数量能够适当的减少。我们应该充分考虑到高低压成套开关设备的运行环境，有针对性采取优化设计策略，才能促使设备质量与性能实现最大幅度的提升。

2.3 元件排布的优化

在高低压成套开关设备优化设计的过程中，也要提高对元件排布的重视程度，这对设备内部空间体积与质量等有着至关重要的影响，对此需要对元件结构形式进行优化，也要注重对开关柜体的排布设计。对开关柜来说，其柜底与地面安装高度要超过20cm，确保今后设备维修更加便利。在设置操作手柄的时候，应该与开关柜底保持1.5m的距离，从而满足人工操作习惯。有着元件的负荷较大，线路也很多，在设计的过程中通常把元件设置在较低的位置，为后续的布线创造有利条件。开关设备内部线路较多，在设计的过程中应该在线路上作出优化排布，这样既能够与人工操作习惯相符，也能够提升线路运行的安全性与可靠性。

此外，开关柜、配电盘、控制箱以及开关箱等作为高低压成套开关设备的重要构成部分，在元件优化设计的过程中应该关注柜体的布置形式。通常抽屉类柜体要设计成插拔式开关，为之后操作创造有利条件，而在柜体设计的过程中，应该在内部空间上作出优化，确保空间布置上更加有序。对于元件的选择，应该保证结构较小，同时有着较大的防护性能。在元件空间设计过程中，应该对维修与更换元件的空间进行预留，这样在出现元件故障的时候，防止相邻元件相互之间产生影响。

2.4 设备性能的优化

2.4.1 低压成套开关设备

对系统的优化方案来说，应该将低压成套开关设备优化设计放在重要位置，要从用户使用量情况出发，对载流容量作出合理设置，通过这种方式能够让设备使用性能得到提升[3]。针对部分空气污染严重与湿度较大的地区，也要做好抵抗电离、密封措施等工作，这样才能保证元件结构更加完整。

2.4.2 高压成套开关设备

在高压成套开关设备优化设计的过程中，重点是让设备使用性能得到提升，寿命实现延长，从整体上促使柜体结构强度实现提升，让元件完好性得到有效保障。在高压成套开关设备优化设计的时候，还要在程序锁、闭锁电磁铁等准入标准上做出合理界定。

3 结语

总之，作为输配电系统中的关键构成部分，高低压成套开关设备具备对电能测量、分配、保护与控制等功能，在各个电气设备场所都得到了广泛的应用。当前我国超过80%的电能主要由高低压成套开关设备提供，这也能够将国家电力发展水平反映出来。为了保证高低压成套开关设备作用的进一步发展，需要制定合理的优化设计方案，为我国电力行业的稳定长远发展打牢基础。