【摘 要】建筑功能日益综合多样，对低压供配电系统智能协同、高效运行的要求日益提高。文章通过商业综合体供配电系统改造实践，研究低压成套配电箱电气工程自动化技术，形成由智能化低压开关柜、自动电容器补偿柜与各类配电箱构成的层级控制链，通过光纤回路双向通信、利用智能终端和边缘计算，提高响应速度和能量效率。文章通过设备协同和数据联动实现配电系统自动化、智能化，为其他供配电系统的改造提供参考。

【关键词】电气工程自动化；低压成套装置；配电箱；供配电系统；自动智能化改造

引言

供配电系统是当前现代化建筑系统电能流通的关键节点，供配电系统是否优化稳定直接影响商业综合体等现代化大型建筑效益。近年来，随着建筑功能日趋多元化，传统低压配电网逐渐暴露出设备交互不足、信息交换差等弊端，导致系统响应迟缓、运行粗放，难以满足智慧化运维需求。随着电气工程自动化技术的引入，在低压成套设备、配电箱等的设计、运行中引入智能化控制、数据采集与协调控制，能够有效实现配电网的动态控制、故障诊断和能耗控制。因此，如何有效构建供配电设备的层级化关联与融合是解决供配电系统问题的关键，值得深入研究。

一、项目概况

该项目为某商业综合体供配电系统改造项目，改造后系统覆盖总面积约12万平方米，其中包含商业、办公及酒店等多种业态。原有系统的低压 配电柜与终端配电箱之间数据隔离，故障排查与检修时间长达30 min以上，影响系统稳定性与响应速度，且该项目随着智能化要求的越来越高，需要在原有系统基础上实现一套有效的成套设备、配电箱分级控制链与信息双向传输。

通过改造实现低压开关柜、电容补偿柜、母线槽监测等的智能化，进而推动配电网的智能化与自动化，以实现配电网用光纤环路连接，并通过智能化设施、边缘运算，保证故障定位维修的及时性；实现电容补偿柜、功率配电箱等的节能降耗与系统实时负荷调整，提高系统能效和稳定性。

二、自动化技术在低压成套设备中的应用及与配电箱的层级关联

（一）智能化低压开关柜

智能化低压开关柜是整个配电系统中必不可少的设备，其具备中央控制功能，可以从每个配电箱中接收实时信息，如功率配电柜中变频器的测温、负载分配和启动保护等。开关柜还可以根据监测数据发送相应的分级保护指令。例如，照明配电柜在负载达到最高时，开关柜发出限流信号，降低系统压力，防止过压，开关柜在运行中可智能调度负荷波动响应，保证电力系统的安全稳定运行。

在硬件方面，智能化低压开关柜以光纤环网的方式把各个配电箱的通信网络连接到一起，确保数据准确、实时传输。光纤网在抗干扰能力增强的同时，也使通信速度更快、稳定性更高。柜内加装了Micrologic 6.0等智能型脱扣器进行快速的切换和保护，与配电箱中的断路器进行差速配合，实现了故障时的快速响应[1]。通过这样准确、高速的硬件配合，使整个系统的自动化程度得到了显著提高，从而确保了供电的可靠性与不间断性。

（二）自动化电容补偿柜

自动化电容补偿柜设计，注重整体与局部优化设计，实现配电系统功率因数与能效的综合优化。以晶闸管投切电容器动态无功补偿为主柜集中补偿，同时主柜还可以根据实时数据对配电箱下发无功调整指令，调整系统功率因数，避免负荷波动导致的功率损耗。配电箱静态无功发生器单元实时发出无功信息，补偿柜根据反馈信息实时调整无功优化，提高用电能效。

在电力系统当中存在过谐波，会严重影响电力系统的正常工作。针对这一问题，设计了具备谐波保护功能的自动电容器补偿柜，对系统的谐波进行实时检测，一旦检测出存在超标谐波现象，系统会将其非线性负荷进行切除和排除，确保其他设备的正常运行。这种措施可以在提高电能质量的条件下，对电力设备进行保护，避免电力设备因为谐波影响而引发故障。

（三）母线槽监控系统

母线槽监控系统是配电系统的重要组成部分，尤其对母线槽主干链路的监控至关重要。