徐元力
杭州电力设备制造有限公司 浙江 杭州 310018
摘要：成套开关设备具有占地面积少、空间体积小、维修便利、运行安全可靠等优点，因此在发电厂、变电站、高层建筑等各种用电场所广泛使用，从而实现对电网分配、电路控制和保护的作用，电路出现负载、短路、失压等现象，空气开关可以自动断开线路，从而避免障碍范围扩大。本文对电路、元件布置以及设备整体优化模式进行研究。
关键词：高低压成套开关设备；设计形式；电路；元件
引言
高低压成套开关设备现在已经被广泛的应用到电气设备中，主要可以完成电路保护、转换以及控制等要求，对维持电气系统高效运行具有重要意义。但是就现状来看，其在实际应用中还存在一定不足，还需要对影响设备使用效率的各项因素进行优化，争取不断提升设备使用性能。
1高低压成套开关设备对电力系统运行的重要性
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。
2高低压成套开关设备的现状分析
电压从等级上划分，可以分为这几个类型，即安全电压、低压、高压、超高压以及特高压。安全电压为36V以下，低压为220V到380V，高压为10kV到220kV，超高压为330kV到750kV，特高压为1000kV交流。就我国当前高低压成套设备发展现状来讲，主要体现在这几方面：首先，主要是发挥监控作用，排除故障方面的价值并没有得到发挥，因此在进行优化设计过程中，可以使设备既发挥监控作用，又发挥故障排除价值，同时设备还需具备管理权限以及自动搜索功能，但是并不是所有权限都会通过，需在审核通过的基础上才能通过。总体来讲，设备设计在智能化方面尚不够完善。其次，在运行之前，需对其功能进行检测，查看开关是否存在问题，在发现问题时，需做到对问题的及时解决，进而运用在实际当中才不会有问题故障，高低压需注重检测工作的实施，保证在运行时才不会发生问题、失误。就开关组成来讲，可以由故障管理器、报警器等构成，在将问题处理好的基础上，才能保证其运行的顺利性。在科技迅速发展背景下，在进行设计时，需注重对技术的把握。高低压成套开关主要是运用集中式方式进行管理，在此情况下，能够实现对分散信息的有效归纳，并且对其进行整理与反馈，进而使电力系统的运行环境得到充分了解。最后，就供电可靠性来讲，在进行供电过程中，应注重可靠性的体现，对于可靠性来讲，往往有一定要求，在要求得到满足的基础上，才能将设备设计好。报警装置是当前设备中不可或缺的组成，在设备使用过程中，需对开关设备存在的问题进行监控，这样才能促进成套开关得到更健康的发展，在对电力进行使用过程中，应注重对制度的制定，这样才能使很多方面在进行操作时获得较为充分的保证。同时在此过程中，应注重系统更新。
3高低压成套开关设备优化设计策略
3.1电路优化设计
第一，确定负荷。负荷特点以及属性明确化为优化设计前提，综合多项因素进行统一分析，如供电间距、容量、设施以及排步等，争取提高开关设备功率。要求负荷需要与设备长、短期运转系数以及季节性运用系数需求相当，满足维护设备系统运行要求。并且，还应对影响设备运行效率的内外因素进行整体性分析，以此来准确获得负荷量维护系统短路电流，以免对设备正常运行产生不良影响。在进行设计时，还需要兼顾电路排布要求，保证各专业之间的一致性，充分体现出电路运行的价值。另外，对于系统各项参数要进行调整，保证最终可以满足用户实际要求。第二，辅助材料。提高对辅助材料的重视，排除电缆、母排以及壳体产生的不良影响。一般情况下，母排弧导线可被细化设计为铜、铝两种形式，在实际设计中需要结合专业标准以及用户需求来确定布设方案。尤其是要考虑用户应用过载情况，在不会影响设备应用性能的基础上，来降低资源的使用量。对于电流较大的线路，可选择应用多个铜排并联的方式处理，在提高整体载流性能的同时，减少运行成本。第三，环境优化。环境因素往往会对设备运行效率产生影响，应总结已经经验，对各类环境因素进行综合分析，通过优化来排除影响。例如高层建筑设备设计，可利用电缆桥架的方式对电路进行衔接，以此来检索底层线路数量。
3.2元件排布设计
MCS智能型低压开关柜在实际运转过程中，通过元件布设的实现，能够促进设备运行效率的强化，使设备处于长久优化状态，在此情况下，设备性能会有所增强，实现整体性能的提升，在针对元件进行优化布设时，可以从这几方面进行：首先，对结构形式进行优化，在对设备元件结构进行优化设计时，设备安设高度与柜底之间的距离应高于20cm，这样能够使维修工作在开展时的高效性和便捷性得到较为充分保证，针对操作手柄来讲，在对其进行设计时，和柜底之间距离应该在150cm左右。在设计发散热量元件时，需增加相应的散热装置，如针对电流较大和负荷较大的元件进行设计时，线路整体数量比较大，因此在进行优化设计时，应将柜体放在位置较低的区域，促进布线效率的提高。同时针对元件结构进行设计时，需对建筑结构进行分析，进而保证柜体安装与线路布设在实施时的科学性，使开关设备的实际使用性能得到较为充分保证。其次，和柜体布设相符。针对元件进行布设优化时，需将柜体规格作为参考，借此保证优化设计效果。如在设计抽屉类型的柜体时，可以使用插拔类型，抽屉之间的间隔方式为连锁性，促进设备在操作性能上的最大程度提高。同时，在对元件进行布设时，需细致分析整体性空间结构。
3.3做好设备性能优化
一是低压成套开关设备性能优化，在实际进行优化设计过程中，需要以用户实际使用量为依据，做好设备载流容量的科学合理设计。若低压成套开关设备所在地区湿度较大，或者有着严重的空气污染，在实际进行低压成套开关设备设计时，需要做好抵抗电离以及密封措施落实，从而能够有效防止设备元件出现损坏问题。二是高压成套开关设备优化，在实际进行优化设计时，首选需要保障用于放置设备的柜体具有足够的结构强度，当受到由外部因素引起破坏影响时，能够有效保护柜内元件不会出现损伤问题。针对非标准柜体设计，不仅要保证其能够满足基本的使用，同时还用注重使整体承受能力得到有效提升，如此一来，可以有效降低安全事故的发生率。
结语
高低压成套开关设备当前在电能测量、电能保护、电能转换、电能控制方面发挥着十分重要的作用，在各个场所也得到了比较广泛的应用，因此针对此种设备进行优化设计具有重要现实意义，能够使人们在用电时的稳定性、安全性得到极大程度的保证。在进行优化设计时，需对其发展现状、重要性有清晰、明确的认识，从电路优化、元件排布、设备性能方面进行，做好整体性把握，进而使设备在运用时充分发挥自身作用与价值。
参考文献
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[2]何沈财.关于如何优化高低压成套开关设备的电气设计分析[J].建筑工程技术与设计，2020(3)：2684.