徐軍 王煜

摘 要：變電站是電能傳輸過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，站內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)的檢修會(huì)造成變電站停電，從而直接影響變電站輻射區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)和生活，因此減少隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)間將會(huì)直接減少變電站輻射區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)更換靜觸頭作業(yè)過(guò)程，從而研制出新的靜觸頭吊裝工具，提升工作效率，減少區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：變電站;隔離開(kāi)關(guān);靜觸頭;吊裝

中圖分類(lèi)號(hào)：TM62 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.01.013

1 開(kāi)發(fā)背景

GW16和GW22型隔離開(kāi)關(guān)主要用于敞開(kāi)式變電站內(nèi)220 kV和110 kV電壓等級(jí)電網(wǎng)，將斷路器和母線設(shè)備進(jìn)行隔離，形成明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，保障斷路器、母線設(shè)備檢修維護(hù)時(shí)人身安全[1]。在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，隔離開(kāi)關(guān)易氧化、銹蝕，導(dǎo)致接觸電阻增大，引起設(shè)備過(guò)熱缺陷甚至燒毀，因此，需定期對(duì)其進(jìn)行檢修、維護(hù)[2]。

下面分別對(duì)3所變電站更換靜觸頭所用時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（如表1所示）。由表1分析可知，每組實(shí)際用時(shí)都在90 min左右，總用時(shí)超出當(dāng)日計(jì)劃停電時(shí)間，給電力公司帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要改進(jìn)工作方式將實(shí)際工作用時(shí)壓縮至計(jì)劃停電時(shí)間之內(nèi)。按照規(guī)定時(shí)間，每組靜觸頭更換時(shí)間至少應(yīng)壓縮至60 min/組之內(nèi)才能滿足目前的工作需求。

2 提出解決方案

針對(duì)這種情況，依據(jù)實(shí)際工作條件，提出兩種解決方案：使用吊車(chē)吊裝與研制吊裝工具，并對(duì)兩種方案分別進(jìn)行分析。

2.1 使用吊車(chē)吊裝

目前使用吊車(chē)吊裝，需要2個(gè)人站在斗車(chē)上配合吊裝工作，同時(shí)需要2～3人進(jìn)行專(zhuān)職吊車(chē)指揮與其它配合工作。使用吊車(chē)吊裝，工作效率高，可將每組更換作業(yè)時(shí)間控制在60 min以內(nèi)，滿足計(jì)劃停電時(shí)間要求。但是，使用吊車(chē)時(shí)，吊車(chē)和作業(yè)人員距離帶電設(shè)備4 m（按規(guī)定要求安全距離為3 m）左右，安全裕量小，安全風(fēng)險(xiǎn)較大，并且吊車(chē)租用費(fèi)用在1500元/天，產(chǎn)生較大的維護(hù)成本。

2.2 研制吊裝工具

借鑒電力公司2016年研制的室外35 kV線路CT吊裝工具，該工具采用鋼制支架、滑輪組、直流電機(jī)協(xié)助完成CT吊裝，該成果能夠?qū)T吊裝工作時(shí)間由采用新工具前的95 min/組，縮短為30 min/組，縮短了68.4%的工作時(shí)間，能將總工作時(shí)間壓縮至計(jì)劃停電時(shí)間之內(nèi)。

現(xiàn)將GW16（22）型隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭吊裝和室外35 kV線路CT吊裝兩種方式進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)兩種吊裝作業(yè)存在相似之處，對(duì)比結(jié)果如表2所示。通過(guò)對(duì)比分析，借鑒室外35 kV線路CT吊裝工具成果，采用支架、滑輪組結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于研制新的靜觸頭吊裝工具。

3 研制GW16（22）型隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭吊裝工具

3.1 確定目標(biāo)值

每組隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭檢修、維護(hù)的規(guī)定用時(shí)為60 min，因此我們將目標(biāo)設(shè)定為：每組用時(shí)60 min。對(duì)此進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行可行性分析。模擬實(shí)驗(yàn)分為動(dòng)滑輪組和定滑輪組兩組，每組分別進(jìn)行10次吊裝操作，計(jì)算每次吊裝操作用時(shí)。計(jì)算結(jié)果顯示動(dòng)滑輪組每組平均用時(shí)58 min，定滑輪組每組平均用時(shí)56 min，因此設(shè)定的目標(biāo)每組操作60 min方案可行。

3.2 提出方案并確定最佳方案

3.2.1 材料選擇

在材料選擇上，目標(biāo)材料需要滿足兩個(gè)方面條件，首先洛氏硬度在HRC30與HRC45之間，這樣硬度材料易于車(chē)床加工，其次需要滿足裝置總重小于15 kg。對(duì)市面常見(jiàn)三種金屬材料的參數(shù)進(jìn)行分析：鋁合金的洛氏硬度為HRC40，密度為2.702 g/cm3;碳素鋼的洛氏硬度為HRC50，密度為7.85 g/cm3;高錳鋼的洛氏硬度為HRC55，密度為7.95 g/cm3。分析三種材料參數(shù)后，此次選擇的材料為鋁合金。

3.2.2 支座固定方式的選擇

目前常用的支座固定方式有兩種：線夾式和抱箍式（如圖1所示）。線夾式支座需要操作的零件數(shù)為10個(gè)，安裝1個(gè)線夾式支座的平均時(shí)間為5 min;抱箍式支座需要操作的零件數(shù)為4個(gè)，安裝1個(gè)抱箍式支座的平均時(shí)間為2 min。因此，從操作的難易程度以及操作時(shí)間來(lái)看，支座的固定方式選擇為抱箍式。

3.2.3 橫擔(dān)的選擇

此次制作的橫擔(dān)要能承受30 kg（2倍靜觸頭重量）不發(fā)生變形或松動(dòng)，并且橫擔(dān)要能利用現(xiàn)有的工具箱制作。對(duì)此制作了兩種橫擔(dān)，分別為固定式橫擔(dān)和可拆卸式橫擔(dān)。通過(guò)比較，兩種橫擔(dān)都能承受30 kg的重量，但是可拆卸式橫擔(dān)尺寸小，能利用現(xiàn)有工具箱制作，因此可拆卸式橫擔(dān)符合既定要求。

3.2.4 吊裝裝置的選擇

常用的吊裝方式有動(dòng)滑輪吊裝和定滑輪吊裝兩種。因?yàn)殪o觸頭的質(zhì)量和滑輪的質(zhì)量并不大，因此選擇只需1人就能操作的定滑輪吊裝。

3.3 組裝實(shí)驗(yàn)

確定了各個(gè)環(huán)節(jié)的最佳方案后，對(duì)新的吊裝工具的各個(gè)部件進(jìn)行了制作，各個(gè)部件的實(shí)際效果圖（如圖2所示）。

對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行組裝，吊裝工具通過(guò)支座固定在管型母線上，吊裝工具橫擔(dān)居中固定在支座橫梁，將絕緣繩穿過(guò)變向滑輪進(jìn)行隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭的吊裝，組裝好的吊裝工具效果圖（如圖3所示）。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

對(duì)新的靜觸頭吊裝工具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，分別對(duì)10組靜觸頭進(jìn)行吊裝測(cè)試，其中最長(zhǎng)用時(shí)42 min，最短用時(shí)39 min，平均用時(shí)40.8 min，比設(shè)定目標(biāo)節(jié)省19.2 min。

4 結(jié)論

GW16和GW22型隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭吊裝工具的研制成功，將維護(hù)時(shí)間由原先的90 min縮短至平均用時(shí)40.8 min，直接減少了變電站輻射區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)損失，緩解了電網(wǎng)的停電風(fēng)險(xiǎn)，提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，此次新吊裝工具的研制使電力公司供電服務(wù)質(zhì)量顯著提高，為電力公司樹(shù)立了良好的企業(yè)形象。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐虎林.GW16型隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].電氣制造，2011（1）：50-52+55.

[2]凌穎，趙莉華，林顯，等.高壓隔離開(kāi)關(guān)電觸頭性能改善探討[J].高壓電器，2010（8）： 101-105.