变电站电动履带式爬楼机的研制.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:唐健刚(1989),男,广西桂林人,助理工程师,从事变电一次设备技术研究工作。-45-变电站电动履带式爬楼机的研制 唐健刚 倪惠浩 冯奕钧 广东电网有限责任公司江门供电局,广东 江门 529000 摘要:摘要:为贯彻落实广东电网有限责任公司设备规范化检修及数字化转型工作要求,江门供电局率先开展 10kV 小车开关“工厂化轮换检修”工作,成效显著,但重型变电设备上下楼搬运困难仍然是工作的痛点。本文首先介绍了江门供电局10kV小车开关“轮换检修”工作的背景和意义,接着引出轮换检修工作中重物搬运难的“老大难”问题,随
2、后阐述了电动履带式爬楼梯技术的原理和优势,详细介绍了该装置的设计方案、系统架构,包括机械结构、控制系统、传动系统等关键部分的设计和开发。最后,本文探讨了该装置在变电站重型变电设备、器具搬运中的应用前景,并总结了装置的创新点和技术实现的价值。关键词:关键词:轮换检修;电动履带式;搬运;爬楼机 中图分类号:中图分类号:TM564 0 引言 为落实广东电网有限责任公司设备规范化检修,江门供电局深入推进工厂化检修和轮换检修工作,2022 年超额完成了 309 台小车开关工厂化轮换检修,减少设备停电时间 66%以上,取得了显著成效,但重型设备(指 10kV 小车开关、SF6 气瓶等,下同)上下楼搬运仍然
3、是轮换检修工作中的“老大难”问题。受限变电站现场工作环境,多数设备位于变电站二楼,小车开关、SF6 气瓶等变电设备重量高达数百斤,目前只能通过人手搬运上下楼,每次搬运至少需要 4 人,重物砸伤导致的安全事故近年来时有发生,严重影响变电人员、设备的安全。同时变电检修工作量大,变电所人手不足,还存在着日趋严重的人口老龄化问题,根据第七次人口普查显示,与 2010 年相比,我国 60岁及以上人口的比重上升 5.44 个百分点,人口老龄化程度越发严重。因此,提高电力劳动者的劳动生产率,解决重型设备上下楼搬运难的问题,保障电力设备、人员的安全,已是燃眉之急。随着现代科技日新月异的发展,电网自动化、智能化
4、的水平逐渐提高。对于电动爬楼装置,国外已有数十年的研究历史,例如美国 Bray、奥地利 SANO、德国 ATT 电动载物爬楼机等,技术也比较成熟1。但国外品牌设备价格昂贵,采购成本过高,同时不是为变电站设备专用设计。国内对电动爬楼机研究起步较晚,虽有一些小规模生产,仍存在许多不足。为此研究一款基于电动履带式爬楼梯技术的爬楼机,专属承载 10kV 小车开关、SF6 气瓶等变电设备,能够实现对变电站设备和器具的快速、安全上下楼搬运。1 10kV 小车开关轮换检修工作的背景和意义 1.1 现有检修方式的不足 现有的10kV小车开关检修工作存在以下不足2:(1)现场开展的传统检修模式质量欠佳:按照Q/
5、CSG1206007-2017电力设备检修试验规程的相关要求,机构 A 修需对各连杆、拐臂、联板、轴销、螺栓、各电器元件等进行检查,若损坏需更换新的零部件。目前,机构大修工作大多都是在变电站现场开展,受限于现场工作条件和工具,只能进行简单的维护工作及更换部分元器件,无法做到全面的、彻底的机构解体检查维修。(2)设备停电时间难以保障:10kV 小车开关检修工作体量大,以江门供电局为例,10kV小车开关共3000余台,每次 10kV 母线停电检修涉及开关约 20 台,如在现场进行 10kV 小车开关 A 修,因现场工作环境杂乱,同时缺乏专用的工具,将费时费力,停电时间难以保障。综上所述,由于停电时
6、间、检修工具和人手的不足,将严重影变电设备的检修质量,给设备带来不良的安全隐患;同时停电时间长、停电范围大,将影响到供电可靠性,导致客户满意度下降。现场检修质量、时间不达标与停电时间限制之间的存在的矛盾,成为中国科技期刊数据库 工业 A-46-了确保电网安全、设备 安全和供电可靠性的最大矛盾。特别是故障应急处理时,由于备品备件等问题,往往会导致延时复电。1.2 10kV 小车开关轮换检修工作 为解决现有 10kV 母线停电检修的痛点、难点,江门供电局检修中心决定采用“工厂化+轮换检修”模式来代替传统的现场检修方式,工厂化检修有利于对10kV 移开式断路器小车进行深度的、全面的解体检修,提升设备
7、健康水平,提前捕捉到设备可能存在的隐患,并有足够的时间对设备进行维护。提前在检修中心进行备用小车开关工厂化检修,停电当天直接将已全面检修完成的小车开关批量运到变电站工作现场进行批量更换。轮换检修的模式,有利于缩短停电时间,减少对用户的持续供电的影响;有利于提高系统的可靠性。轮换检修流程图如图 1 所示。图 1 轮换检修模式流程图 江门供电局轮换检修的模式开展,能够减少 10kV母线停电检修工作时间 66%以上,不仅保证了供电可靠性,而且提高了设备的可靠性、安全性,取得了显著成效。但是,轮换检修工作也面临着诸多困难和挑战,尤其是工作中涉及变电重型设备的上下楼搬运,多数设备高达数百斤,且位于变电站
8、二楼,现场楼道狭隘,工作人手不足,搬运难问题始终制约着检修能力的进一步发展。2 变电站电动履带式爬楼机的研制 为解决变电站重型设备搬运难问题,本文研制了一种变电站电动履带式爬楼机,具有安全、稳定、智能化程度高等特点,能够轻松实现变电设备、器具的上下楼搬运,保障变电工作人员、设备的安全。2.1 整体结构设计 图 2 为变电站电动履带式爬楼机的整体结构图,包含平面支撑结构、载物平台、控制系统、传动系统、电 机 系 统 五 大 模 块。装 置 净 重 45kg,外 尺 寸1200*480*1100mm,高度可调 1750mm,载物平台调节角度 0-60,材质主要由碳钢、锰钢、铝金金组合,能可靠承载
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