隔離開關(guān)檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)

張鵬

摘 要:隔離開關(guān)是變電站的重要運(yùn)行設(shè)備,也是電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)行最多的設(shè)備。它的數(shù)量為斷路器數(shù)量的3～4倍,對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。GW16、GW17型隔離開關(guān)是一種長(zhǎng)期運(yùn)行在戶外自然條件下的敞開式設(shè)備。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中,機(jī)械部件的銹蝕、轉(zhuǎn)動(dòng)部件的卡澀、接觸部件氧化等問題時(shí)有發(fā)生,極易造成設(shè)備操作費(fèi)力、分合不到位、接觸電阻過大等故障的發(fā)生,運(yùn)行過程中出現(xiàn)觸頭過熱等現(xiàn)象,被迫退出系統(tǒng)運(yùn)行。隔離開關(guān)檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì),就是為了解決檢修工作中遇到的實(shí)際困難。

關(guān)鍵詞:隔離開關(guān)檢修平臺(tái)變電站

中圖分類號(hào):TM564 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0127-01

在計(jì)劃?rùn)z修時(shí)期,隔離開關(guān)每3年進(jìn)行一次小修、5年進(jìn)行一次大修,解決體檢工作在現(xiàn)場(chǎng)完成,需要大型機(jī)械配合、眾多人力參與,不但作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高,且浪費(fèi)大量的停電時(shí)間,對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生了一定的影響。實(shí)行狀態(tài)檢修以來,取消了設(shè)備定期檢修的概念,設(shè)備停電機(jī)會(huì)及停電時(shí)間逐漸減少,促使我們想辦法來提高勞動(dòng)效率,降低作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。隔離開關(guān)在現(xiàn)場(chǎng)的就地拆卸和維修工作風(fēng)險(xiǎn)較大,首先其導(dǎo)電部分體積龐大,機(jī)械動(dòng)作依靠?jī)?nèi)部巨大彈簧的應(yīng)力壓縮和釋放來實(shí)現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)解體對(duì)作業(yè)人員施工安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,系統(tǒng)內(nèi)也不乏此類作業(yè)傷人的事情發(fā)生。其次,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)均使用常規(guī)工具,不同于設(shè)備生產(chǎn)廠家車間內(nèi)有專用的組裝、調(diào)試車間,完全靠人力完成拆卸和組裝,靠經(jīng)驗(yàn)完成檢修工作,浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間,且不能確保檢修質(zhì)量。這就需要專用的隔離開關(guān)檢修平臺(tái),實(shí)現(xiàn)刀閘導(dǎo)電部分固定后的拆卸,組裝及調(diào)整功能。

1設(shè)備組成

隔離開關(guān)檢修平臺(tái)總分為機(jī)械傳動(dòng)和電氣控制兩部分:機(jī)械傳動(dòng)部分主要是來完成設(shè)備的主體安裝,是設(shè)備運(yùn)動(dòng)的基本骨架,包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、變位機(jī)、滑動(dòng)平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái),旋轉(zhuǎn)裝置組成;控制部分主要是對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)過程和動(dòng)作位置進(jìn)行檢查和控制。

1.1 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)

主要由底架,旋轉(zhuǎn)裝置、支撐裝置、定位裝置、旋轉(zhuǎn)臺(tái)組成。主要功能是當(dāng)工件固定后,工作臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)退讓和固定支撐,以及實(shí)現(xiàn)工件的操作定位。

1.2 變位機(jī)

主要有兩個(gè)支撐座和翻轉(zhuǎn)電機(jī)及連接座組成,主要功能是實(shí)現(xiàn)在水平狀態(tài)時(shí)連接工件完成后,通過變位機(jī)動(dòng)作改變工件位置至檢修狀態(tài)。

1.3 滑動(dòng)平臺(tái)

主要是由連接板和直線導(dǎo)軌組成,主要是來完成工件的連接和旋轉(zhuǎn)中心的自動(dòng)找正,保證工件工作時(shí)和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中心時(shí)時(shí)重合,對(duì)工件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行保護(hù)。

1.4 旋轉(zhuǎn)平臺(tái)

工件由三段組成,有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,一段固定,兩段旋轉(zhuǎn),設(shè)計(jì)的是固定中間段,保證兩端部分旋轉(zhuǎn),前端為轉(zhuǎn)臺(tái),后端尋找旋轉(zhuǎn)中心被動(dòng)旋轉(zhuǎn),從而保證工件的安全。

1.5 旋轉(zhuǎn)裝置

主要是由支撐座、旋轉(zhuǎn)裝置、導(dǎo)向裝置、電磁鐵組成。主要功能是夾緊工件,使工件在拆裝時(shí)能控制方向,電磁鐵用于固定旋轉(zhuǎn)裝置,承受側(cè)向力和扭矩。

1.6 電磁鐵

電磁鐵啟動(dòng)會(huì)固定住展開臂,便于工作。

2電氣控制部分

此設(shè)備電氣部分采用OMRON的CP1E-E40DR-A的PLC和CP1W-20EDR1擴(kuò)展模塊的組合。CP1E-E40DR為24點(diǎn)輸入,16點(diǎn)輸出單元。CP1W-20EDR1為12點(diǎn)輸入,8點(diǎn)輸出的擴(kuò)展模塊單元。可以滿足設(shè)備的控制要求及I/O點(diǎn)數(shù)量。CP1E可編程控制器是一種由歐姆龍制造的設(shè)計(jì)用于簡(jiǎn)單應(yīng)用的集成式PLC。CP1E包含了通過基本、移動(dòng)、算術(shù)和比較指令能夠用于標(biāo)準(zhǔn)控制操作的E型CPU單元,以及支持連接到可編程終端、變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)的N型.

應(yīng)用Panasonic的VF100-0554變頻器控制上下翻轉(zhuǎn)運(yùn)行,使用施耐德低壓電氣元件,通過設(shè)備上的接近開關(guān)盒行程開關(guān)的信號(hào)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),通過PLC程序完成各種運(yùn)動(dòng)和保護(hù)作用。隔離開關(guān)檢修平臺(tái)的基本動(dòng)作主要有上下翻轉(zhuǎn)和展開收起。VF100有三種運(yùn)行方式。第一種是操作面板控制,可使用操作面板上的鍵和電位器調(diào)速。第二種是外部控制模式,可利用控制電路端子的狀態(tài)來控制變頻器。第三種是RS485通訊方式,可以通過上位計(jì)算機(jī)或上位PLC發(fā)送指令使之運(yùn)行和調(diào)速。此設(shè)備采用的是第二種控制方式,通過PLC輸出信號(hào)控制變頻器的運(yùn)行狀態(tài)。

2.1 上下翻轉(zhuǎn)運(yùn)行基本動(dòng)作

上翻和下翻由變頻器控制,通過接近開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)改變速度或者停止運(yùn)動(dòng),有自動(dòng)和手動(dòng)兩種運(yùn)行方式。

2.2 自動(dòng)翻轉(zhuǎn)

當(dāng)翻轉(zhuǎn)選擇旋鈕扳到自動(dòng)方向即為自動(dòng)翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)翻轉(zhuǎn)臂在非上翻停止位置時(shí),按一下上翻啟動(dòng)按鈕,變頻器會(huì)啟動(dòng),同時(shí)PLC使翻轉(zhuǎn)電機(jī)的制動(dòng)線圈供電,讓抱閘松開,電機(jī)使翻轉(zhuǎn)臂朝上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)遇到上翻減速信號(hào)時(shí),變頻器會(huì)改變輸出頻率,慢速向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)遇到上翻停止信號(hào)時(shí),變頻器停止輸出,PLC中止制動(dòng)線圈的供電,保持當(dāng)前位置不動(dòng)。

當(dāng)翻轉(zhuǎn)臂在非下翻停止位置時(shí),按一下下翻啟動(dòng)按鈕,變頻器會(huì)啟動(dòng),抱閘同樣會(huì)松開,電機(jī)使翻轉(zhuǎn)臂向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)遇到下翻減速信號(hào)時(shí),變頻器會(huì)改變輸出頻率,慢速向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)遇到下翻停止信號(hào)時(shí),變頻器停止輸出,PLC中止制動(dòng)線圈的供電,保持不動(dòng)。

2.3 手動(dòng)翻轉(zhuǎn)

當(dāng)翻轉(zhuǎn)選擇旋鈕扳到手動(dòng)方向即為手動(dòng)翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)翻轉(zhuǎn)臂在非上翻停止位置時(shí),按住手動(dòng)上翻按鈕,翻轉(zhuǎn)臂的運(yùn)行方式同自動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)松開手動(dòng)上翻按鈕時(shí)翻轉(zhuǎn)臂立即停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)翻轉(zhuǎn)臂在非下翻停止位置時(shí),按住手動(dòng)下翻按鈕,翻轉(zhuǎn)臂的運(yùn)行方式同自動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)松開手動(dòng)下翻按鈕時(shí)翻轉(zhuǎn)臂立即停止運(yùn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由變頻器控制速度,PLC輸出控制繼電器線圈工作,輔助觸點(diǎn)接通變頻器的控制端子,使變頻器輸出不同的速度。

2.4 自動(dòng)展開和收起

當(dāng)展開選擇旋鈕扳到自動(dòng)方向即為自動(dòng)展開狀態(tài)。在自動(dòng)展開狀態(tài)下,按一下展開啟動(dòng)按鈕,展開電機(jī)正向旋轉(zhuǎn),當(dāng)運(yùn)行到展開停止位置時(shí),展開電機(jī)停止運(yùn)行。按一下收起啟動(dòng)按鈕展開電機(jī)反向旋轉(zhuǎn),當(dāng)運(yùn)行到初始位置時(shí),展開電機(jī)停止運(yùn)行。

2.5 手動(dòng)展開和收起

當(dāng)展開選擇旋鈕扳到手動(dòng)方向即為手動(dòng)展開狀態(tài)。在手動(dòng)展開狀態(tài)下,按住手動(dòng)展開按鈕,展開電機(jī)正向旋轉(zhuǎn),當(dāng)運(yùn)行到展開停止位置時(shí),展開電機(jī)停止運(yùn)行。按住手動(dòng)收起按鈕,展開電機(jī)反向旋轉(zhuǎn),當(dāng)運(yùn)行到初始位置時(shí),展開電機(jī)停止運(yùn)行。

3結(jié)語

設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,運(yùn)行穩(wěn)定,將會(huì)對(duì)勞動(dòng)效率有較大的提高,降低維修工作的風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] Panasonic.變頻器VF100使用手冊(cè),2010.

[2] Omron.SYSMAC CP Series CP1E CPU Unit Hardware Users manual.2010.

[3] Omron.SYSMAC CP Series CP1E CPU Unit Hardware Instructions Reference Manual.2010.