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广州供电局南方片区电动底盘小车运维情况分析

发表时间：2021/5/10 来源：《建筑科技》2020年10月下作者：丁胤喆

[导读] 10kV中置式电动底盘小车开关由于具有安全性高、维护量小、操作效率高及可提高供电可靠性等优点,在电力系统中得到了越来越广泛的推广及应用。近年来，电网公司投入大量资金进行变电站内10kV开关柜的电动底盘改造，新建变电站也大多以电动底盘作为投标条件。

广东广州电网有限责任公司广州供电局丁胤喆 510000

摘要：10kV中置式电动底盘小车开关由于具有安全性高、维护量小、操作效率高及可提高供电可靠性等优点,在电力系统中得到了越来越广泛的推广及应用。近年来，电网公司投入大量资金进行变电站内10kV开关柜的电动底盘改造，新建变电站也大多以电动底盘作为投标条件。经过10多年的运维统计，电动底盘小车故障集中发现，本文对中置式电动底盘小车开关的运维情况进行分析。
关键词：电动底盘；缺陷；可靠性
        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[1]。
        1设备概况
        截至2020年，广州供电局南方片区范围内共17座变电站34个高压室768面开关柜使用了电动底盘。设备分别来自五个厂家：厦门华电开关有限公司（AMS-12）330面、厦门ABB开关有限公司（UNIGEAR ZS1）157面、伊顿电力设备有限公司（ET1-12）107面、广州白云电器设备股份有限公司（ZN73）87面、广东正超电器有限公司（VS1）44面。

图1 电动底盘小车投运年限分布情况
        2 设备缺陷分析
        2016年至今，我所电动底盘小车上报缺陷共42条，共涉及三个厂家，分布在11个站内。
        （一）按照厂家分析
        伊顿电力设备台均缺陷率10.3%，厦门ABB开关有限公司台军缺陷率9.6%，厦门华电开关有限公司台均缺陷率5.5%。厦门华电开关有限公司、厦门ABB开关有限公司设备缺陷主要是因电动模块坏导致的无法电动操作，伊顿电力设备有限公司设备主要缺陷是机构卡组导致的操作异常，集中在长锦站发生。
        广州白云电气设备股份有限公司与广东正超电气有限公司设备在我所所有电动底盘小车设备中占比20%，且均投放在新投产变电站，运行时间短，操作量小，暂未有缺陷上报。

图2 缺陷按变电站分布情况
（二）按变电站分析
鱼飞站12条电动地盘小车缺陷中有10条是电动模块故障，无法就地电动操作，厂家型号为厦门华电开关有限公司AMS-12，目前鱼飞站已安装64面电动底盘小车。长锦站设备厂家为伊顿电力设备有限公司，站内共43面，因厂家设计问题已有计划近期安排改造。

图3 缺陷按等级分布情况
        （三）按缺陷等级分析
        电动底盘小车投运以来紧急缺陷发生四起，均为操作异常，其中汀根站接地刀闸因闭锁线圈烧毁导致操作故障；长锦站三起均因接地刀闸或者电动底盘卡阻导致。
        （四）按缺陷部位及原因分析
        电动底盘和电动模块的故障直接影响到开关小车的电动及手动操作。电动底盘小车故障主要集中于电动底盘的机械卡阻及电动模块故障，导致无法电动操作或操作异常，在电动底盘故障中机构卡组故障占比50%，甚至出现了链条断裂的情况，影响运行可靠性。同时接地刀闸也有卡阻和指示信号的异常缺陷，也会影响到电动小车的操作。
        3当前运维情况综述
        根据现场反馈，怡乐站因电动底盘卡阻较多而不投入使用外，其余变电站在操作中均正常投入。
        汀根、长锦两站开关柜由伊顿电力设备有限公司生产，电动底盘为其早期产品，存在较多缺陷，目前已有大修项目，计划2021年实施。
        目前我所除完成电动底盘电机回路改造的开关柜外，其余均已退出了小车底盘电机电源，只在操作时投入，其余电动底盘电机回路的整改工作正有序推进中。
        新投运的电动底盘小车普遍操作顺畅，少有缺陷发生。今年8月横一站10kV 500A开关在操作过程中发生卡阻，经查为导轨变形所致，停母线更换导轨后运行正常。对横一站开关柜电动底盘的运行状态，日后将持续关注。
        针对厦门ABB开关柜电动底盘的防堵转改造，我所已完成北流、横沥、沥窖三站的改造，后续将继续推进环岛、长洲站的改造。
        我所目前暂无将手动小车电动化改造的项目和计划，后续将在推进老旧XGN开关柜技改时，优先选择电动底盘小车。
        4、提升小车电动底盘可靠性的建议
        （一）统一技术标准要求
        目前网公司版的技术规范书，对小车电动底盘的功能基本都有要求，但同样的功能不同厂家的理解和实现方式均不同，如防堵转功能并未提出统一的标准要求，不同的设计给运维人员带来较大难度，在验收、运维管理阶段难以形成统一的标准。因此，建议经过调研研究，最终形成统一电动底盘技术规范和管理标准。
        （二）优化电动底盘设计方案，降低故障处理风险
        缺陷记录显示，电动底盘小车多次发生操作中途卡阻的故障，卡阻后，由于母线带电，直接打开柜门风险较大，必须母线停电才能解锁打开柜门，才能将故障小车拉出检修。由于10kV母线停电对供电可靠性影响较大，而且停电窗口小，往往停电计划较难批复，严重影响消缺的及时性。
        （三）减少控制回路电子元器件的使用
        从在运电动底盘缺陷记录来看，较多的缺陷发生在控制元件损坏。目前开关柜的设计使用年限为30年，电子元器件的使用年限为12年，而电动底盘的控制元件通常为开关柜厂家的外购件，产品质量良莠不齐，往往难以达到设计使用寿命即损坏，另一方面由于控制模块使用年限较开关柜短，在开关柜使用年内需经过2次大修更换，加大了维护检修的工作量。因此，建议减少电动底盘电子控制元件的使用。
        （四）公司自主研发新型式的电动小车底盘
        现有型式的小车电动底盘是在原有开关柜小车基础上改进而来，存在较多的先天不足，例如，小车底盘使用的承重轮类似于滑轮，与导轨滑动摩擦，一旦导轨变形导致4个承重轮承重不一致，极易发生侧滑造成小车操作过程中方向偏移而卡阻，最终造成电动底盘机械损坏。可以说现有电动小车底盘存在先天不足。
        （五）不建议对原有小车电动底盘进行电动化改造
        目前大量存在的手动操作开关柜小车，若要进行电动化改造，存在以下困难，一是开关柜型式多样，难以有统一化的改造方案；二是由于型式改造内容较多，一般只能找设备原厂家提供改造方案，而多数型式已经停产或生产厂家已倒闭，型式匹配困难；三是现场实施困难，由于改造内容多，除更换小车底盘外，还需要对开关柜原有的控制回路进行大改；四是工作内容多、停电时间长，对供电可靠性影响大。
        综上，不建议对现有开关柜进行电动化改造，而应采用技改方式更换为电动底盘。
参考文献：
[1]曾繁伟.10kV中置式电动底盘小车开关的应用研究[J].机电信息，Mechanical and Electrical Information，2015，18