戚匯鑫，梁浩泉，鐘健強(qiáng)

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門 529000）

0 引言

主變呼吸器安裝在油枕與空氣連通的管道末端，內(nèi)部充有吸附劑，一般使用硅膠作為吸附劑。吸附劑的作用是用來(lái)把吸入主變內(nèi)部的空氣中潮氣吸收掉，清除和干燥通過(guò)呼吸器吸入變壓器內(nèi)的空氣，避免變壓器內(nèi)部受潮，進(jìn)而可以確保變壓器油的絕緣強(qiáng)度不會(huì)因?yàn)槭艹倍陆?。主變呼吸器是變壓器的重要組成成分，長(zhǎng)期疏于管理會(huì)造成變壓器內(nèi)部絕緣油受潮，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生電氣故障。為提高變電站主變壓器呼吸器硅膠更換安全性和工作效率，提升人機(jī)工效，擬研制一種能符合變電站主變壓器現(xiàn)狀、便攜式的變壓器硅膠更換輔助裝置。

1 變壓器呼吸器基本作用

膠囊式變壓器油枕結(jié)構(gòu)如圖1 所示，展示了膠囊式變壓器油枕和呼吸器的連接的結(jié)構(gòu)情況，變壓器呼吸器又稱變壓器吸濕器，油浸式變壓器都必須配備有呼吸器，并且呼吸器與本體油箱（膠囊型和隔膜型）相連接，在調(diào)壓機(jī)構(gòu)的油枕也配備有自身的呼吸器，因而系統(tǒng)中的所有變壓器（包括膠囊型、隔膜型與波紋管型）均有呼吸器[1]。變壓器呼吸器是由一根鐵管和一個(gè)玻璃容器組成，玻璃容器內(nèi)內(nèi)裝干燥劑，使用的干燥劑一般采用硅膠，玻璃容器下有集油杯的結(jié)構(gòu)，變壓器呼吸器結(jié)構(gòu)如圖2所示。玻璃罩內(nèi)裝的硅膠干燥劑的作用為干燥與吸附空氣中的水分與雜質(zhì)，以免通過(guò)呼吸器進(jìn)入變壓器內(nèi)的空氣過(guò)于潮濕或是雜質(zhì)過(guò)多，避免變壓器油受潮或是污染而使得其絕緣強(qiáng)度下降。

圖1 膠囊式變壓器油枕結(jié)構(gòu)

圖2 變壓器呼吸器結(jié)構(gòu)

以膠囊式變壓器進(jìn)行分析其油溫上升或是下降時(shí)，變壓器的“呼吸”情況。當(dāng)變壓器油受熱時(shí)，變壓器油由于溫度上升而體積膨脹，通過(guò)擠壓膠囊或者隔膜，使變壓器油枕內(nèi)部多余的空氣從呼吸器中排出，此時(shí)空氣流動(dòng)行程：油枕→呼吸器連管→玻璃罩（硅膠）→內(nèi)玻璃杯→油封片→集油杯→氣孔→大氣；當(dāng)變壓器的油溫下降時(shí)，變壓器油因?yàn)闇囟认陆刀w積收縮，油箱內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓而吸入外部空氣進(jìn)入油枕，此時(shí)空氣流動(dòng)行程：大氣→氣孔→集油杯→油封片→內(nèi)玻璃杯→玻璃罩（硅膠）→呼吸器聯(lián)管→油枕。當(dāng)變壓器通過(guò)呼吸器吸入外部空氣時(shí)，集油杯內(nèi)的變壓器油首先作為凈化吸附的第一道防線，把吸入的空氣的雜質(zhì)進(jìn)行吸附凈化；而后經(jīng)初步凈化吸附的空氣經(jīng)過(guò)呼吸器玻璃罩內(nèi)的硅膠繼續(xù)進(jìn)行干燥吸附，如此兩個(gè)步驟確保吸入變壓器內(nèi)的空氣能夠保持足夠的干燥與純凈，使得與空氣長(zhǎng)期接觸的變壓器油保持良好性能。如不經(jīng)過(guò)呼吸器的雙重凈化，將會(huì)導(dǎo)致變壓器油絕緣性能不斷因?yàn)榻佑|到潮濕空氣而下降，長(zhǎng)期下來(lái)不僅會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障，還會(huì)影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，也會(huì)對(duì)運(yùn)維人員安全造成潛在威脅。

2 便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置研制

2.1 變壓器呼吸器硅膠更換維護(hù)工作現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，呼吸器的硅膠一般半年時(shí)間內(nèi)變色就超過(guò)2／3，如遇陰雨天氣，則變色情況更加頻繁，而硅膠變色超過(guò)2／3 就需要進(jìn)行更換作業(yè)。特別是南方天氣潮濕，每臺(tái)主變平均2～3 個(gè)月需更換1 次呼吸器的硅膠。按照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求主要分為6 個(gè)步驟：工具準(zhǔn)備、拆卸呼吸器油杯、拆解呼吸器、呼吸器清洗灌裝、回裝呼吸器及油杯、整理現(xiàn)場(chǎng)[2]。其中拆解呼吸器與回裝呼吸器的一般操作過(guò)程是由兩位運(yùn)維人員配合開展，一人用扳手等工具取下連接長(zhǎng)螺桿，把呼吸器整體拆卸下來(lái)，再拆除頂蓋，更換新硅膠，隨后在原位安裝換好硅膠的呼吸器，各個(gè)步驟通常都需要另外一位運(yùn)維人配合從底部托扶住呼吸器，避免其掉落使得玻璃材質(zhì)的呼吸器破損，從而影響設(shè)備安全運(yùn)行。

2.2 呼吸器硅膠更換維護(hù)工作困難分析

目前主變壓器呼吸器多安裝在油枕管道下方，主變區(qū)域地面鋪鵝卵石，呼吸器本身沉重，給更換作業(yè)帶來(lái)以下難題：①作業(yè)操作空間小，最多只能容納兩人開展更換呼吸器硅膠的作業(yè)；②呼吸器笨重，單人無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間托舉呼吸器，人機(jī)功效低，作業(yè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易造成人員疲勞而容易導(dǎo)致呼吸器掉落受損；③地面不平整，雙人人員配合作業(yè)時(shí)容易在作業(yè)走位過(guò)程中絆倒受傷。

導(dǎo)致更換變壓器呼吸器硅膠作業(yè)困難的根本原因在于缺少硅膠更換專用輔助裝置，進(jìn)而造成本維護(hù)作業(yè)的各種困難，為此需要制作便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置。

2.3 呼吸器硅膠更換維護(hù)工作改進(jìn)方法

為提高變電站主變壓器呼吸器硅膠更換安全性和工作效率，提升人機(jī)工效，擬研制一種能符合變電站主變壓器現(xiàn)狀、便攜式的變壓器硅膠更換輔助裝置。裝置能適應(yīng)不平整的鵝卵石地面，體積小巧并能可靠托舉主變呼吸器，穩(wěn)固呼吸器至固定位置，讓更換作業(yè)安全、從容進(jìn)行，保證變電站設(shè)備可靠運(yùn)行及作業(yè)人員安全。便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置的具體結(jié)構(gòu)圖3 所示。裝置由下至上的結(jié)構(gòu)主要由支腳架、支撐兜、壓緊裝置組成。

圖3 便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置結(jié)構(gòu)

3 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)

變壓器硅膠更換輔助裝置的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下3 個(gè)：①變壓器硅膠更換輔助裝置采用不銹鋼材制作，通過(guò)下部支撐腳采用活動(dòng)伸縮支撐，適應(yīng)不平整地面，主體位置采用螺旋升降結(jié)構(gòu)及活動(dòng)螺栓連接不同尺寸的主變呼吸器，實(shí)現(xiàn)呼吸器可靠托舉和便捷升降，操作靈活，實(shí)現(xiàn)更換呼吸器硅膠作業(yè)能單人操作；②變壓器硅膠更換輔助裝置具備折疊收納功能，通過(guò)聯(lián)動(dòng)螺桿結(jié)構(gòu)，將裝置折疊固定，實(shí)現(xiàn)單人便攜移動(dòng)；③根據(jù)變電站呼吸機(jī)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)，硅膠更換輔助裝置采用一體化設(shè)計(jì)，安裝簡(jiǎn)單，操作靈活，適用范圍廣。

4 效果測(cè)試及效益分析

為了檢驗(yàn)工具在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用效果，把研制出的便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置在單位變電站中進(jìn)行試用。在使用便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置后，呼吸器硅膠更換作業(yè)更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，作業(yè)安全性得到進(jìn)一步提高。同時(shí)縮短更換變壓器呼吸器硅膠的作業(yè)時(shí)間，提高人員作業(yè)效率，并且使得作業(yè)可以單人進(jìn)行，緩解班組人員不足與工作任務(wù)重的矛盾，為變電運(yùn)維的生產(chǎn)工作效率作出重要貢獻(xiàn)。因此，便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置工具的研制，對(duì)于電力企業(yè)而言，可以有效降低運(yùn)維管理成本，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展[3]。

5 結(jié)束語(yǔ)

在變壓器運(yùn)行的過(guò)程中，變壓器呼吸器對(duì)變壓器內(nèi)部健康發(fā)揮著非常重要的作用。便攜式變壓器呼吸器硅膠更換輔助裝置根據(jù)變電站變壓器呼吸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且在實(shí)際變壓器呼吸器硅膠更換工作中進(jìn)行試用，不僅適用于變壓器本體呼吸器的結(jié)構(gòu)，還能適用于調(diào)壓機(jī)構(gòu)的呼吸器結(jié)構(gòu)，具有普適性。裝置已在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)工作中進(jìn)行試用，使得呼吸器硅膠更換工作可以單人開展，有效地提高基層班組的工作效率，解放勞動(dòng)力。未來(lái)打算對(duì)本硅膠更換輔助裝置加以改進(jìn)，擬采用更加輕便的材料，并且精簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，以達(dá)到更加輕量化、精簡(jiǎn)化的目標(biāo)，使其更加方便攜帶與使用。