10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車的研制與應(yīng)用
發(fā)布時間：2015-05-16 10:08
[摘要] 針對部分10kV小車式開關(guān)在拉至檢修位置后開關(guān)靜觸頭為封閉狀態(tài)，且難以打開和固定，給一次定相帶來困難的現(xiàn)狀，研制了一種10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車，較好地解決了上述問題。
關(guān)鍵詞 10kV小車式開關(guān)柜 一次定相 定相輔助車
0 引言
電力系統(tǒng)中，兩個供電系統(tǒng)并網(wǎng)的四要素為電網(wǎng)相序一致、電網(wǎng)電壓等級相同、相位相同、電網(wǎng)頻率相同，為此，并網(wǎng)前必須檢測電網(wǎng)的一次相序。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，供電需求的不斷增長，用戶多采用多回路或雙回路供電。若某條供電回路發(fā)生故障，則會通過10kV其它環(huán)網(wǎng)點將電源輸送給用戶，在這之前，必須核對相序是否正確；10kV線路大修或整改后，在恢復(fù)運行之前，也必須核對運行前后相序是否一致。10kV出線全電纜方式供電占比由18%上升至85%，此時定相只能在站內(nèi)10kV開關(guān)柜內(nèi)的上下帶電體處進(jìn)行。而10kV開關(guān)柜分為固定式（中置式）和小車式兩種，對于固定式（中置式）10kV開關(guān)柜而言，在一次定相時，可以將定相儀直接接觸到開關(guān)上下兩個帶電體的祼露部分，操作簡便；但因廠家的設(shè)計差異，使得部分10kV小車式開關(guān)在拉至檢修位置后開關(guān)靜觸頭為封閉狀態(tài)，且難以打開和固定，給一次定相帶來困難。
1 10kV小車式開關(guān)一次定相現(xiàn)狀
目前，10kV小車式開關(guān)一次定相方法為：將小車開關(guān)拉至檢修位置，由兩名工作人員采用絕緣操作桿將開關(guān)柜內(nèi)擋板打開并固定，再由另外兩名工作人員進(jìn)行相關(guān)的定相工作。 2012~2013年間部分一次定相工作統(tǒng)計見表1。
關(guān)鍵詞 10kV小車式開關(guān)柜 一次定相 定相輔助車
0 引言
電力系統(tǒng)中，兩個供電系統(tǒng)并網(wǎng)的四要素為電網(wǎng)相序一致、電網(wǎng)電壓等級相同、相位相同、電網(wǎng)頻率相同，為此，并網(wǎng)前必須檢測電網(wǎng)的一次相序。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，供電需求的不斷增長，用戶多采用多回路或雙回路供電。若某條供電回路發(fā)生故障，則會通過10kV其它環(huán)網(wǎng)點將電源輸送給用戶，在這之前，必須核對相序是否正確；10kV線路大修或整改后，在恢復(fù)運行之前，也必須核對運行前后相序是否一致。10kV出線全電纜方式供電占比由18%上升至85%，此時定相只能在站內(nèi)10kV開關(guān)柜內(nèi)的上下帶電體處進(jìn)行。而10kV開關(guān)柜分為固定式（中置式）和小車式兩種，對于固定式（中置式）10kV開關(guān)柜而言，在一次定相時，可以將定相儀直接接觸到開關(guān)上下兩個帶電體的祼露部分，操作簡便；但因廠家的設(shè)計差異，使得部分10kV小車式開關(guān)在拉至檢修位置后開關(guān)靜觸頭為封閉狀態(tài)，且難以打開和固定，給一次定相帶來困難。
1 10kV小車式開關(guān)一次定相現(xiàn)狀
目前，10kV小車式開關(guān)一次定相方法為：將小車開關(guān)拉至檢修位置，由兩名工作人員采用絕緣操作桿將開關(guān)柜內(nèi)擋板打開并固定，再由另外兩名工作人員進(jìn)行相關(guān)的定相工作。 2012~2013年間部分一次定相工作統(tǒng)計見表1。
表1 2012~2013年間部分一次定相工作統(tǒng)計
| 日期 | 地點 | 廠家 |
絕緣檔板 固定次數(shù) |
操作 人數(shù) |
一次定相時間/min |
| 2012.07.10 | 桂花街變電站10kV#971 |
廈門ABB高壓開關(guān) 有限公司 |
5 | 4 | 20 |
| 2012.08.12 | 董家溪變電站10kV#633 |
上海泰高開關(guān) 有限公司 |
5 | 4 | 20 |
| 2012.08.16 | 佛爾變電站10kV#912 |
西電三菱電機(jī)開關(guān) 設(shè)備有限公司 |
7 | 4 | 24 |
| 2012.9.15 | 騎龍變電站10kV#954 |
山東泰開成套電器 有限公司 |
5 | 4 |
20 |
結(jié)合現(xiàn)狀，10kV小車式開關(guān)一次定相需要解決以下問題：
（1）高壓柜內(nèi)絕緣擋板難以打開和固定；
（2）人身、設(shè)備在安全上得不到保障；
（3）工作效率低，人力資源投入大。
2 提出方案并選擇最佳方案
針對10kV小車式開關(guān)一次定相的實際問題，提出以下解決方案：(1)用扎帶捆綁擋板操作連桿，打開并固定絕緣擋板；(2)研制10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車，打開并固定絕緣擋板；(3)在所研制的10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車前端，裝設(shè)動觸頭，可與開關(guān)柜內(nèi)的靜觸頭接觸，直接實現(xiàn)定相。3種方案對比見表2。
（1）高壓柜內(nèi)絕緣擋板難以打開和固定；
（2）人身、設(shè)備在安全上得不到保障；
（3）工作效率低，人力資源投入大。
2 提出方案并選擇最佳方案
針對10kV小車式開關(guān)一次定相的實際問題，提出以下解決方案：(1)用扎帶捆綁擋板操作連桿，打開并固定絕緣擋板；(2)研制10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車，打開并固定絕緣擋板；(3)在所研制的10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車前端，裝設(shè)動觸頭，可與開關(guān)柜內(nèi)的靜觸頭接觸，直接實現(xiàn)定相。3種方案對比見表2。
表2 3種定相方案對比
| 方案 | 優(yōu)點 | 缺點 | 評估結(jié)論 |
| 1 | 成本低 | 安全性差，操作人員需要將身體探入開關(guān)柜內(nèi)，減小了與帶電部分的距離，且非常費力，可靠性也較差 |
該方案設(shè)計簡單，投資最小，但安全性和可靠性最差 不 采 用 |
| 2 | 安全性強，操作人員能與帶電部分保持足夠的安全距離，可實施性、可靠性高 | 成本較高，需2名工作人員同時操作 |
該方案投資中等，安全性和可靠性足夠高，同時適用于各種型號的小車開關(guān) 采 用 |
| 3 | 安全性強，可靠性高，只需1名工作人員即可實現(xiàn)一次性定相 | 成本高，裝設(shè)在定相車前端的動觸頭間距固定，無法適應(yīng)各種不同型號的小車開關(guān) |
該方案雖然可以實現(xiàn)單人定相，但設(shè)計最為復(fù)雜，投資最高，而且只能針對某種型號的小車開關(guān)，不具有普適性 不 采 用 |
3 方案實施
3.1 整體圖紙設(shè)計
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車結(jié)構(gòu)如圖1所示，安全門打開狀態(tài)如圖2所示。
3.1 整體圖紙設(shè)計
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車結(jié)構(gòu)如圖1所示，安全門打開狀態(tài)如圖2所示。
圖1 10kV小車式開關(guān)定相輔助車結(jié)構(gòu)圖示意圖 圖2 安全門打開狀態(tài)
3.2 定制一次定相輔助車
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車按開關(guān)柜大小定制，要求裝置操作安全、方便、攜帶輕便。為此，輔助車采用鋼板成形工藝，表面先電鍍彩鋅，然后進(jìn)行噴塑，主要由安全門、開門、伸縮、伸縮定位、前行、拉手等裝置組成。
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車按開關(guān)柜大小定制，要求裝置操作安全、方便、攜帶輕便。為此，輔助車采用鋼板成形工藝，表面先電鍍彩鋅，然后進(jìn)行噴塑，主要由安全門、開門、伸縮、伸縮定位、前行、拉手等裝置組成。
（1）安全門裝置：采用防爆有機(jī)玻璃，用0.8mm冷板包邊框，并配備液壓彈簧，能最大限度地保證人員與帶電體的安全距離，防擋弧光向外漫延，確保操作人員的人身安全。
（2）開門裝置：采用Ｕ型撥叉扣住絕緣擋板開門機(jī)構(gòu)。
（3）伸縮裝置：伸縮范圍為495mm~645mm，采用旋轉(zhuǎn)拉鎖，通過扳手旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)伸縮，并配備直線靜音滑軌，以減少摩擦、避免刮傷，大幅減小操作人員的勞動強度。
（4）伸縮定位裝置：采用拉桿式定位，拉出拉桿后可調(diào)伸縮，伸縮到需要位置后拉桿彈回并定位。
（5）前行裝置：小車下面安裝滾輪，并在滾輪內(nèi)安裝靜音軸承，以減小車體與柜體導(dǎo)軌的磨擦，大幅減小操作人員的勞動強度。
（6）拉手裝置：采用圓鋼折彎成Ｕ形，焊接于小車前部，方便操作人員推拉及攜帶。
3.3 現(xiàn)場效果檢查
對江北供電局所轄變電站中4個不同廠家的10kV小車開關(guān)進(jìn)行了現(xiàn)場檢測，測試結(jié)果見表3。
表3 10kV小車開關(guān)一次定相輔助車現(xiàn)場檢測情況
| 日期 | 地點 | 廠家 |
絕緣檔板 固定次數(shù) |
操作 人數(shù) |
定相 時間/min |
| 2013.3.10 |
桂花街變電站 10kV#973 |
廈門ABB高壓開關(guān) 有限公司 |
1 | 2 | 4 |
| 2013.3.12 | 董家溪變電站10kV#631 |
上海泰高開關(guān)有限 公司 |
1 | 2 | 4 |
| 2013.3.16 |
佛爾變電站 10kV#911 |
西電三菱電機(jī)開關(guān) 設(shè)備有限公司 |
1 | 2 | 4 |
| 2013.4.18 |
騎龍變電站 10kV#958 |
山東泰開成套電器 有限公司 |
1 | 2 |
3.5 |
4 使用效果
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車的使用，使操作人員由4人減少為2人，大大降低了人力成本；同時，工作時間由20min以上縮短到4min以內(nèi)，大大提高了工作效率；工作人員在實際定相工作中的安全系數(shù)得到大幅提高，人身和設(shè)備安全都得到了良好保障。
以平均每次定相損失負(fù)荷2 000kW計，平均每月定相3次，每次節(jié)省定相時間16min，每度電平均0.56元，那么平均每年減少的經(jīng)濟(jì)損失為12×3×0.56×2 000×16/60=10 752元。
5 結(jié)束語
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車的研制和使用，能更好地滿足一次定相作業(yè)要求，大大提高了工作效率，使操作人員的安全得到了保障，減少了因倒換運行方式帶來的停電損失以及給用戶造成的不便，提高了用戶對供電企業(yè)服務(wù)的滿意度。
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車的使用，使操作人員由4人減少為2人，大大降低了人力成本；同時，工作時間由20min以上縮短到4min以內(nèi)，大大提高了工作效率；工作人員在實際定相工作中的安全系數(shù)得到大幅提高，人身和設(shè)備安全都得到了良好保障。
以平均每次定相損失負(fù)荷2 000kW計，平均每月定相3次，每次節(jié)省定相時間16min，每度電平均0.56元，那么平均每年減少的經(jīng)濟(jì)損失為12×3×0.56×2 000×16/60=10 752元。
5 結(jié)束語
10kV小車式開關(guān)一次定相輔助車的研制和使用，能更好地滿足一次定相作業(yè)要求，大大提高了工作效率，使操作人員的安全得到了保障，減少了因倒換運行方式帶來的停電損失以及給用戶造成的不便，提高了用戶對供電企業(yè)服務(wù)的滿意度。
參考文獻(xiàn)
[1]楊淑英.電力系統(tǒng)概論[M].北京:中國電力出版社,2003
[2]范承志.電路原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010
[3]李梅蘭,盧文鵬.電力系統(tǒng)分析[M].北京:中國電力出版社,2010
[2]范承志.電路原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010
[3]李梅蘭,盧文鵬.電力系統(tǒng)分析[M].北京:中國電力出版社,2010
023-86841171
本文編號：20365
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