一种新型10千伏智能运载对位小车的研究

一种新型10千伏智能运载对位小车的研究

冯平李炼桥

（国网浙江桐庐县供电有限公司浙江杭州311500）

引言：变电站运载小车广泛运用于10千伏开关柜中置小车系统。它的作用是当开关需要进行检修时，可以使用运载小车将开关拉出，方便检修。小车底部装有滑轮，可以方便的进行左右滑动，顶部有平台和导轨，方便小车滑入滑出。为了使小车顺利安全的拉出，运载小车必须用插头和开关柜上的插孔进行对位。如位置正确后，插头可以牢固插入插孔，此时，运载小车与开关柜牢固结合，开关小车可以顺利拉出，对位成功。变电站运载小车的对位是倒闸操作中的重要环节，本文为了有效缩短运载小车的对位时间，提出了新的方法。

关键词：运载小车；弹簧助力；红外对位

传统的运载小车对位具有以下几个缺点：

（一）对位对位难度大，耗时长

当开关置于运载小车上的时候，操作人员视线被阻挡，此时只能凭借经验完成对位过程，新手往往无法完成对位，难度大。

笔者统计了某基层运维班组2017年3月-4月10千伏运载小车的全部操作。通过对比小车对位的时间和总的操作时间，得出以下表格：

表1-1：当前小车对位时间表

由此可见，采用传统的方式小车对位时间占到了总操作时间的百分之27。面对这样的形式我们需要采取措施，提高效率。

（二）传统小车对位时动力传递效率低下，人力要求高。

由于运载小车常常搭载重量较大的开关，因此，在垂直方向上容易造成精度的偏差。这就需要我们对运载小车进行垂直方向上的升降，传统的小车垂直升降是利用4个圆形转盘。

经过实验，笔者统计了某基层变电站小车升高不同高度所需要转动的圈数及时间。发现当小车平均升高高度为1cm时，转盘需要转动圈数8转，需要花费时间15s

由于金属生锈、摩擦力等一系列因素的存在，运载小车升降转盘在搭载不同重量时转动所需要的力量不同，经过实验，笔者统计了分水变、外董变两个变电站运载小车搭载不同重量时操作升降转盘所需要的动力：当小车载重100KG时，升降2cm，需要1500N的动力。由此可见，传统小车对位操作时，动力传动效率低，且对人力有较高的要求。我们需要采取措施，改善动力。

（三）小车对位不精准时存在安全隐患

若操作人员操作不当，小车对位不精准，将会出现运载小车不水平、运载小车插口和开关柜未完全契合等情况。此时，若将开关小车强行拉出，容易造成开关小车的脱落，给设备带来极大的风险。

因此，现有运载小车对位操作操作耗时长，传动效率低，对人力要求高，且存在一定的安全隐患。2015年12月，国网浙江省电力公司印发的《关于强化本质安全60条行动指南的通知》第30条明确提出：提高大电网检修效率，提高供电可靠性，做到零时差送电。现有的方法措施已经无法满足生产要求。我们有必要采取措施提升小车对位效率，使其操作起来更加快捷、方便。

鉴于此现状，笔者设想，设计一种全新的10千伏智能运载对位小车，以缩短10千伏运载小车的对位时间，从而满足实际生产需求。根据设计预想，笔者提出了设计思路，并对思路进行了分解。

图3-1：方案设计表

根据所选方案，笔者选择了检测精度高。对位较简单，省力的红外传感器来完成运载柜小车与开关柜体间距离的检测。选择了轻便、绝缘性好的复合材料平台作为小车底座，选择了体积轻便、价格经济的弹簧传力机构作为小车的动力系统。组装完成后的小车如图所示：

图3-2：小车组建完成后效果图

其中，红外对位装置的接收端位于小车开关柜的两侧，发射端位于小车中间。当小车在上下移动的过程中，红外接收端感应到红外发射端时，发出提醒，此时小车停止移动，对位成功。

变电站10千伏智能对位运载小车投运后，优化了小车对位流程，小车对位成功的时间得到了极大的缩短。为了测试小车在变电站运行是否完好，笔者将成果报备某公司运检部，在110千伏某变电站进行了试运行，效果良好。在此基础上，笔者进行了简单的经济效益分析：单台运载小车的动力改装成本为2000元，红外对位改装成本为1000元。单台小车的成本为3000元。一个110千伏变电站10千伏开关室配备小车4台。共需要成本3000*4=12000元。该小车投运后，可以大大缩短操作时小车对位时间，提高工作效率。一个110千伏变电站有10千伏间隔20个，平均每个间隔一年操作次数为2次。每年10千伏间隔操作次数为40次，每次操作节省6分钟，每年节省时间为40*6=240分钟，合计4个小时。用工成本按单人100元每小时计算，即每年节省人力成本约100*4=400元。单条10千伏线路的负荷约为150A，每小时产生电能150W千瓦时，按当前居民用电每千瓦时0.54元，提前四小时送电可以产生经济效益：1500000*4*0.54=3240000元。变电站10千伏间隔直接对各个区域供电，它的正常运行关系到居民用电的的稳定和安全。10千伏开关小车造价昂贵，每台约20w元，该运载小车投入运行后，可以有效的防止10千伏开关小车坠落，保障变电站10千伏间隔的正常运行，具有非常重大的安全效益。因此，该课题具有很强的实际意义和推广价值。