10KV中置柜开关智能远程操作车的开发

林思喷黄兆欧杨晓珍

（国网浙江苍南供电有限公司浙江省温州市325800）

摘要：高压开关的操作都是需要运行人员从热备转冷备、从动行转检修、从检修转运行都是通过电力工作人员（运行人员）将开关送到规定的位置上，都是相关人员都要接触开关操作。出现的设备故障常常同时出现人员安全事故发生。随着无线技术、通迅技术、智能技术、机器人技术的快速发展，设备取代人的操作、远离危险点。

关键词：手车遥控；中置柜；开关操作

一、概述

中置柜是电力系统最多的设备，也是电力系统操作最多的设备，配电线路的停电、送电都是通过操作中置柜开关来实现的，高压开关的操作都是需要运行人员从热备转冷备、从动行转检修、从检修转运行，都是通过电力工作人员（运行人员）将开关送到规定的位置上，都是相关人员都要接触开关操作。出现的设备故障常常同时出现人员安全事故发生。随着无线技术、通讯技术、智能技术、机器人技术的快速发展，设备取代人的操作、远离危险点都是发展的良好方向。

在配电箱、开关柜、户外端子箱等小型输变电设备中，空气潮湿容易造成金属体生锈腐蚀，缩短设备使用寿命。密封箱体内的绝缘距离紧凑，如果空气太潮湿导致凝露，还会造成跳闸甚至烧毁设备的严重后果。空气水分多，用传统加热和排风除湿方法都难以奏效，特别是柜内外产生很大的温差或是梅雨潮湿季节，会发生严重的结露，直接威胁到输变电设备的安全运行。

二、手车开关的必要性和实现方法

虽然在许多工业设施中，采用无线网络技术驱动器安装在控制室内的电动机，让人为控制与电机全面隔离。操作员控制高压开关时，产生电弧闪光的可能性就比较高得到有效的避免。所以，在过去要求操作员佩戴繁琐的弧光个人防护装备进行维护工作，而现在智能手机通过热点组网连接访问电机控制器，维护工作变得更容易和更高效。此外，来自最复杂制造商的热点组网接口提供了完整的参数访问，所有重要功能都可以通过智能手机进行分析、调整和备份，并且所有事件记录器都可以完全捕获并轻松获取。

该项目成果明显，具有良有的推广意义，无论安全角度、减少人员工作劳动强度都是一个好产品，热点组网技术和智能控制技术是当今最为欢迎的技术之一，其发展方向将是无可比喻的优势。设备的大量应用后，人员和管理都得到全面的改进。人员也就会不断地得到该设备的依赖。市场前景光明，用户十分欢迎。

项目所产生的直接效益主要是减小人的劳动强度，只要在手机上一点就能完在相关操作，第二，人员远离危险点所产生也可以说是不能用金钱不衡量。

因为开关柜带电，所以很危险，如果在使用的时候不注意的话，轻则使得开关柜无法正常工作，重则发生触电事故，影响到生命安全。常还有开关柜爆炸事件发生，造成人员伤亡事故。所以在使用高压开关柜的时候尤其需要注意以下几个小问题：1、不准带负荷拉刀闸：如果是较大的电流，直接拉刀闸就会造成短路故障。2、防止带负电荷的时候关闭闸门：这样是非常危险的，如果不小心这样操作了，断路机就无法进入正常的工作位置，也就不能正常工作了。3、防止误入带电间隔：断路器设备有很多间隔，当需要检测是哪个间隔出现问题的时候，通常要将当前检测的整个断电，而其他的不需要，但是有些检测人员有时候会大意了，走错了间隔，进入带电的间隔了，就容易发生触电。所以要避免这一问题的出现。4、防止带接地线关闭闸门：这样操作的话，断路器就无法正常进行合闸操作，将会有危险。5、防止带点挂接地线：这种行为属于严重的误操作，危害极大，可能造成触电身亡。

三、手车开关的应用

国内对高压开关事故的发生的原因分析是很多的，常常有事故的报道。行业也制定了相关规定，避免事故的发生，对于采用新的设备，无线技术和智能操作的手车，国内并没有看见有应用。很多单位都有很多想法，由于无线技术、智能控制技术、机器人技术等技术难度大，无法实现。产品一直没有得到应用。随着各种技术的发展，智能型设备得到实残，新的设备代替人远离危险的工作点成为的一种趋势。

手车相当于隔离开关，其没有切断负荷电流的能力，切断负荷电流要靠断路器，所以一定要先断开断路器，然后再断开隔离开关，即摇出手车；现在手车式中压开关柜都有完备的“五防”功能，在没有断开断路器之前，是不可能摇出手车的，你可以试一下，但不要强摇，以免损坏机构部分；手车式开关柜是过去油开关检修周期短，为解决互换性而设计的产品，存在中压系统多采用真空断路器，根本没有必要选用手车式开关柜，多花钱。并无法解决无法预知的故障产生的危险，人员的劳动强度也无法减少。

目前也未见相同项目的报道，全国各地也都是采用人员的现场操作，国压开关生产厂家也都没有附带配的操作手车，现场的使用也都是工作人员到现场操作。国内的相关研究都是集中在高压开关技术上，很少有研究单位去研究。

四、项目的理论和实践依据

国内高压中置柜开关在变电站中广泛应用，目前中置柜开关手车摇入和摇出都是由运维人员人工操作，操作中人员站在开关柜前柜门，存在人身安全问题。如果操作过程中出现开关机械故障、内部故障、绝缘问题等引发的开关爆炸或内燃弧的情况将会造成人身伤害。根据“保人身、保电网、保设备”的原则，为了确保运维人员的人身安全，特研究开发中置柜开关可视遥控操作车，利用自动化技术、网络技术、视频与无线控制技术代替人工进行远方操作。

该项目的研究内容主要有以下几点：

1.该操作车具备电动操作功能，代替人工手动摇入和摇出的操作。

2.该操作车具备远方控制功能，运维人员可以通过手机或平板APP软件进行远方控制操作，使人员远离设备或远离开关室，确保人身安全。

3.该操作车具备远方可视功能，运维人员可以在远方操作中看见手车的位置状态及机械操作声音，以便在操作过程中及时检查手车是否操作到位，同时也可以在操作过程中出现异常时及时发出停止操作的指令。

4.该操作车电动操作必需做到准确到位，避免出现操作不到位或操作过行程造成开关损坏的情况。

5.该操作车的电控部分应具备电机过载保护功能，防止出现本应正常闭锁操作的手车损坏闭锁装置强制操作的情况（例如接地闸刀未分闸或电容器网门未关闭而强制摇入），并在操作软件上进行提醒检查功能。

6.研究该操作车适用于不同厂家的高压开关。

在变电站中，高压中置柜开关手车摇进和摇出、开关分/合闸后台遥控失灵、紧急分闸都需运行人员就地操作，因高压开关柜是个带电设备，如果操作过程中出现：开关本体故障、隔离挡板故障、其他绝缘问题等引发的开关爆炸，将会造成人身伤害。

为了确保现场操作人员的人身安全，我们结合实际、自主研发，研制一台代替人工操作的中置柜智能运检操控装置，装置经过反复调试及试验。可在远方可视状态下，一键顺控操作中置柜开关，大大减少人员的工作强度，使人员可远离现场操作，实现安全、轻松、便捷、智能的操作。

1）无线远程智能操作车结构的设计

2）操作系统组成

3）无线技术的通讯与识别

4）电机的智能控制

5）不同高压开关柜的适用性

整个项目的研究实施以试验为主，理论的支撑分析为辅。该项目研究内容属于高压开关中置柜操作车智能操作的综合应用研究，偏重实际。有关智能操作、无线通迅与分析、传感器参数性能分析等会涉及到一些理论支撑，有关直流接地查找方法会涉及到部分理论支撑内容。整个研究均是基于试验的基础上开展工作。

作者简介：林思喷，1980年，专业从事于变电运行管理、变电检修管理，就业于国网浙江省苍南供电有限责任公司。