10kV中置式电动底盘小车开关的应用研究

曾繁伟

（广东电网有限责任公司珠海供电局，广东 珠海519000）

0 引言

10kV中置式开关柜因占地面积小、维护量少、运行可靠等优点在电力系统中得到广泛应用。随着用电客户对电能质量的要求越来越高，供电企业在不断提高用户的供电可靠性，对直接供电给用户的10kV开关的操作性能及运行性能的要求也就越来越高。

常规10kV开关的主要操作方式有：停电时通过远方遥控断开断路器后再由操作人员到开关柜现场将小车开关摇出到试验位置；送电时先由操作人员到现场将小车开关摇入工作位置，再通过遥控方式将断路器合上。

采用电动底盘的中置式小车开关，可以大大提高操作效率，快速实现复电，同时在操作小车开关时操作人员不用到现场进行摇入或摇出，可防止在操作过程中设备故障时伤害到操作人员，大大提高操作人员的安全性。正因为10kV中置式电动底盘的小车具有这么多优越性，其在电力系统中得到了越来越广泛的应用。

1 10kV中置式电动底盘小车开关的原理和优点

10kV中置式电动底盘断路器是由操作人员根据操作前填写的操作票，在控制室通过监控后台进行断路器、开关小车的遥控操作，从而实现设备的停电或送电。

1.1 10kV中置式电动底盘小车开关的原理

10kV中置式电动底盘小车开关的操作主要是通过增加电机和驱动机构来实现的，电动底盘实物图如图1所示。

图1 电动底盘实物图

1.2 10kV中置式电动底盘小车开关的优点

（1）操作安全系数高。在操作时，操作人员无需站在开关柜前，就算在操作过程中设备发生故障爆炸，也不会伤到操作人员，确保了操作人员的人身安全，有效杜绝了现场操作人员在操作过程中因设备故障遭受人身伤害风险。

（2）操作效率提高，操作时间减少。采用电动底盘的中置式小车开关，在操作时操作人员只需在控制室就能实现对10kV小车开关的摇入或遥出，而无需往返高压室和控制室（由于一般变电站的高压室与控制室存在一定的距离，操作时若往返其间将浪费较多的时间），大大提高了操作的工作效率，同时也减轻了操作人员的工作量。

（3）有效杜绝了误操作事故的发生。由于10kV中置式电动底盘断路器是通过控制室的监控后台来实现远方遥控操作，无需操作人员到设备现场，这就有效杜绝了操作人员误入带电间隔或误操作的可能性。另外，监控后台有完善的五防逻辑，通过监控后台的遥控操作，可保证操作的正确性。

2 10kV中置式电动底盘断路器应用现状

10kV中置式电动底盘断路器由于具有运行可靠性高、操作效率高、运行维护量小等突出优点，已在广东电网公司多个供电局新投产的变电站中得到广泛应用。从使用单位的运行情况来看，10kV中置式电动底盘断路器运行稳定，遥控操作正确率高。正因为如此，2013年珠海供电局在横琴新区新投产的220kV环澳变电站中20kV中置断路器也采用了电动底盘小车开关，投产至今运行良好，遥控操作正确率达到了100%。

3 10kV中置式开关柜电动底盘的技术改造

由于10kV中置式电动底盘断路器具有众多优点，且目前制造技术成熟稳定，也逐步在早期投产的变电站中得到越来越多的应用，但早期投产变电站要使用电动底盘的10kV断路器，就必须对原来的开关柜的机构进行更换或改造。

3.1 电动底盘技术改造方案

为使常规10kV中置式断路器小车实现电动操作，就必须对现运行的小车开关进行技术改造，即需对现有的10kV中置式断路器进行增加电动底盘的改造，同时增加相应的电气联锁功能。

10kV中置式电动底盘小车开关的电动操作传动系统原理如图2所示。原有的常规中置式小车开关进出的传动件只有普通螺丝滑杆，通过手动摇动来实现小车开关进出。改造后的传动系统添加了电机、减速箱、链条传动、齿轮传动等。上述传动设计较好地利用了原手动底盘车的剩余空间，在高度方向的尺寸不高于原底盘车尺寸，因此不会影响断路器的安装和连接。为了解决手动与电动的机械干涉问题，拆除了原手动底盘车的机构。

图2 电动底盘原理图

3.2 电动底盘电机保护回路的设计

电动底盘在操作过程中可能会存在电机烧坏的问题，为防止驱动电机烧坏，电动底盘的电机应考虑如下保护方式：

（1）通过电动底盘电机的电流应符合电机的额定值，超过额定值时应自动切断，从而起到保护电机的功能。

（2）电动底盘小车开关动作到位后（即小车开关到达工作位置或试验位置）电机电源回路应能自动切断，从而防止小车开关因过位而损坏开关柜，也能有效防止电机因过流而损坏。

4 中置式电动底盘小车开关的安全性问题

（1）防误闭锁：金属铠装中置式开关柜类似于GIS或HGIS等高压设备，其本身具备完善的机械、电气闭锁功能，能有效防止误操作事故的发生。

（2）安全操作：由于中置式电动底盘小车开关可实现遥控电动操作，改变了原有常规模式即操作人员直接接触被操作设备的方式，在操作过程中设备发生故障特别是发生爆炸事故时，能有效防止人身伤害事故的发生。

5 中置式电动底盘小车开关的应用前景

（1）中置式电动底盘小车开关不用操作人员到现场就可进行遥控操作，减少了到现场操作的时间，大大提高了操作效率及工作效率，同时也大大提高了供电可靠性。

（2）中置式电动底盘小车开关不用操作人员直接与设备面对面，杜绝了误操作或操作过程中因设备发生爆炸而引发的人身伤害。

（3）随着智能化或数字化变电站的不断建设、程序化操作的推广应用，中置式电动底盘小车开关能满足上述新技术的应用要求，将不断得到应用及推广。

6 结论

（1）中置式电动底盘小车开关由于技术可靠、性能优越，在运行过程中可大大提高操作效率及工作效率，将越来越适用于不断发展的电力系统。

（2）采用电动底盘小车开关，能实现真正意义上的数字化变电站及程序化操作。

（3）电动底盘小车开关可有效杜绝人身事故的发生，在倡导“以人为本”安全生产模式的今天，只要是能有效确保人身安全的设备，必将得到推广应用。

［1］李召家.我国开关设备的发展概况和发展趋势［J］.广东电力，2003（1）.

［2］黄绍平，金国彬，李玲.成套开关设备实用技术［J］.北京：机械工业出版社，2008.

［3］曾晓松，王刚，谭琼.开关柜电动底盘车的改造［J］.机床与液压，2006（5）.