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(shí)間:2015-05-16 10:08
[摘要] 針對(duì)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(gè)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(jí)相同、相位相同、電網(wǎng)頻率相同,為此,并網(wǎng)前必須檢測(cè)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(huì)通過10kV其它環(huán)網(wǎng)點(diǎn)將電源輸送給用戶,在這之前,必須核對(duì)相序是否正確;10kV線路大修或整改后,在恢復(fù)運(yùn)行之前,也必須核對(duì)運(yùn)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(shí)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(duì)于固定式(中置式)10kV開關(guān)柜而言,在一次定相時(shí),可以將定相儀直接接觸到開關(guān)上下兩個(gè)帶電體的祼露部分,操作簡便;但因廠家的設(shè)計(jì)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(jì)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(gè)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(jí)相同、相位相同、電網(wǎng)頻率相同,為此,并網(wǎng)前必須檢測(cè)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(huì)通過10kV其它環(huán)網(wǎng)點(diǎn)將電源輸送給用戶,在這之前,必須核對(duì)相序是否正確;10kV線路大修或整改后,在恢復(fù)運(yùn)行之前,也必須核對(duì)運(yùn)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(shí)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(duì)于固定式(中置式)10kV開關(guān)柜而言,在一次定相時(shí),可以將定相儀直接接觸到開關(guān)上下兩個(gè)帶電體的祼露部分,操作簡便;但因廠家的設(shè)計(jì)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(jì)見表1。
表1 2012~2013年間部分一次定相工作統(tǒng)計(jì)
日期 | 地點(diǎn) | 廠家 |
絕緣檔板 固定次數(shù) |
操作 人數(shù) |
一次定相時(shí)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(duì)10kV小車式開關(guān)一次定相的實(shí)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(dòng)觸頭,可與開關(guān)柜內(nèi)的靜觸頭接觸,直接實(shí)現(xiàn)定相。3種方案對(duì)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(duì)10kV小車式開關(guān)一次定相的實(shí)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(dòng)觸頭,可與開關(guān)柜內(nèi)的靜觸頭接觸,直接實(shí)現(xiàn)定相。3種方案對(duì)比見表2。
表2 3種定相方案對(duì)比
方案 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 評(píng)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(fèi)力,可靠性也較差 |
該方案設(shè)計(jì)簡單,投資最小,但安全性和可靠性最差 不 采 用 |
2 | 安全性強(qiáng),操作人員能與帶電部分保持足夠的安全距離,可實(shí)施性、可靠性高 | 成本較高,需2名工作人員同時(shí)操作 |
該方案投資中等,安全性和可靠性足夠高,同時(shí)適用于各種型號(hào)的小車開關(guān) 采 用 |
3 | 安全性強(qiáng),可靠性高,只需1名工作人員即可實(shí)現(xiàn)一次性定相 | 成本高,裝設(shè)在定相車前端的動(dòng)觸頭間距固定,無法適應(yīng)各種不同型號(hào)的小車開關(guān) |
該方案雖然可以實(shí)現(xiàn)單人定相,但設(shè)計(jì)最為復(fù)雜,投資最高,而且只能針對(duì)某種型號(hào)的小車開關(guān),不具有普適性 不 采 用 |
3 方案實(shí)施
3.1 整體圖紙?jiān)O(shè)計(jì)
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?jiān)O(shè)計(jì)
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(shí)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(dòng)強(qiáng)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(dòng)強(qiáng)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(duì)江北供電局所轄變電站中4個(gè)不同廠家的10kV小車開關(guān)進(jìn)行了現(xiàn)場檢測(cè),測(cè)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(cè)情況
日期 | 地點(diǎn) | 廠家 |
絕緣檔板 固定次數(shù) |
操作 人數(shù) |
定相 時(shí)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(shí),工作時(shí)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(shí)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(jì),平均每月定相3次,每次節(jié)省定相時(shí)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(yùn)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(duì)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(shí),工作時(shí)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(shí)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(jì),平均每月定相3次,每次節(jié)省定相時(shí)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(yùn)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(duì)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(hào):20365
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