10kV中置式電動底盤小車開關的應用研究

曾繁偉

（廣東電網有限責任公司珠海供電局，廣東 珠海519000）

0 引言

10kV中置式開關柜因占地面積小、維護量少、運行可靠等優點在電力系統中得到廣泛應用。隨著用電客戶對電能質量的要求越來越高，供電企業在不斷提高用戶的供電可靠性，對直接供電給用戶的10kV開關的操作性能及運行性能的要求也就越來越高。

常規10kV開關的主要操作方式有：停電時通過遠方遙控斷開斷路器后再由操作人員到開關柜現場將小車開關搖出到試驗位置；送電時先由操作人員到現場將小車開關搖入工作位置，再通過遙控方式將斷路器合上。

采用電動底盤的中置式小車開關，可以大大提高操作效率，快速實現復電，同時在操作小車開關時操作人員不用到現場進行搖入或搖出，可防止在操作過程中設備故障時傷害到操作人員，大大提高操作人員的安全性。正因為10kV中置式電動底盤的小車具有這么多優越性，其在電力系統中得到了越來越廣泛的應用。

1 10kV中置式電動底盤小車開關的原理和優點

10kV中置式電動底盤斷路器是由操作人員根據操作前填寫的操作票，在控制室通過監控后臺進行斷路器、開關小車的遙控操作，從而實現設備的停電或送電。

1.1 10kV中置式電動底盤小車開關的原理

10kV中置式電動底盤小車開關的操作主要是通過增加電機和驅動機構來實現的，電動底盤實物圖如圖1所示。

圖1 電動底盤實物圖

1.2 10kV中置式電動底盤小車開關的優點

（1）操作安全系數高。在操作時，操作人員無需站在開關柜前，就算在操作過程中設備發生故障爆炸，也不會傷到操作人員，確保了操作人員的人身安全，有效杜絕了現場操作人員在操作過程中因設備故障遭受人身傷害風險。

（2）操作效率提高，操作時間減少。采用電動底盤的中置式小車開關，在操作時操作人員只需在控制室就能實現對10kV小車開關的搖入或遙出，而無需往返高壓室和控制室（由于一般變電站的高壓室與控制室存在一定的距離，操作時若往返其間將浪費較多的時間），大大提高了操作的工作效率，同時也減輕了操作人員的工作量。

（3）有效杜絕了誤操作事故的發生。由于10kV中置式電動底盤斷路器是通過控制室的監控后臺來實現遠方遙控操作，無需操作人員到設備現場，這就有效杜絕了操作人員誤入帶電間隔或誤操作的可能性。另外，監控后臺有完善的五防邏輯，通過監控后臺的遙控操作，可保證操作的正確性。

2 10kV中置式電動底盤斷路器應用現狀

10kV中置式電動底盤斷路器由于具有運行可靠性高、操作效率高、運行維護量小等突出優點，已在廣東電網公司多個供電局新投產的變電站中得到廣泛應用。從使用單位的運行情況來看，10kV中置式電動底盤斷路器運行穩定，遙控操作正確率高。正因為如此，2013年珠海供電局在橫琴新區新投產的220kV環澳變電站中20kV中置斷路器也采用了電動底盤小車開關，投產至今運行良好，遙控操作正確率達到了100%。

3 10kV中置式開關柜電動底盤的技術改造

由于10kV中置式電動底盤斷路器具有眾多優點，且目前制造技術成熟穩定，也逐步在早期投產的變電站中得到越來越多的應用，但早期投產變電站要使用電動底盤的10kV斷路器，就必須對原來的開關柜的機構進行更換或改造。

3.1 電動底盤技術改造方案

為使常規10kV中置式斷路器小車實現電動操作，就必須對現運行的小車開關進行技術改造，即需對現有的10kV中置式斷路器進行增加電動底盤的改造，同時增加相應的電氣聯鎖功能。

10kV中置式電動底盤小車開關的電動操作傳動系統原理如圖2所示。原有的常規中置式小車開關進出的傳動件只有普通螺絲滑桿，通過手動搖動來實現小車開關進出。改造后的傳動系統添加了電機、減速箱、鏈條傳動、齒輪傳動等。上述傳動設計較好地利用了原手動底盤車的剩余空間，在高度方向的尺寸不高于原底盤車尺寸，因此不會影響斷路器的安裝和連接。為了解決手動與電動的機械干涉問題，拆除了原手動底盤車的機構。

圖2 電動底盤原理圖

3.2 電動底盤電機保護回路的設計

電動底盤在操作過程中可能會存在電機燒壞的問題，為防止驅動電機燒壞，電動底盤的電機應考慮如下保護方式：

（1）通過電動底盤電機的電流應符合電機的額定值，超過額定值時應自動切斷，從而起到保護電機的功能。

（2）電動底盤小車開關動作到位后（即小車開關到達工作位置或試驗位置）電機電源回路應能自動切斷，從而防止小車開關因過位而損壞開關柜，也能有效防止電機因過流而損壞。

4 中置式電動底盤小車開關的安全性問題

（1）防誤閉鎖：金屬鎧裝中置式開關柜類似于GIS或HGIS等高壓設備，其本身具備完善的機械、電氣閉鎖功能，能有效防止誤操作事故的發生。

（2）安全操作：由于中置式電動底盤小車開關可實現遙控電動操作，改變了原有常規模式即操作人員直接接觸被操作設備的方式，在操作過程中設備發生故障特別是發生爆炸事故時，能有效防止人身傷害事故的發生。

5 中置式電動底盤小車開關的應用前景

（1）中置式電動底盤小車開關不用操作人員到現場就可進行遙控操作，減少了到現場操作的時間，大大提高了操作效率及工作效率，同時也大大提高了供電可靠性。

（2）中置式電動底盤小車開關不用操作人員直接與設備面對面，杜絕了誤操作或操作過程中因設備發生爆炸而引發的人身傷害。

（3）隨著智能化或數字化變電站的不斷建設、程序化操作的推廣應用，中置式電動底盤小車開關能滿足上述新技術的應用要求，將不斷得到應用及推廣。

6 結論

（1）中置式電動底盤小車開關由于技術可靠、性能優越，在運行過程中可大大提高操作效率及工作效率，將越來越適用于不斷發展的電力系統。

（2）采用電動底盤小車開關，能實現真正意義上的數字化變電站及程序化操作。

（3）電動底盤小車開關可有效杜絕人身事故的發生，在倡導“以人為本”安全生產模式的今天，只要是能有效確保人身安全的設備，必將得到推廣應用。

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