充油電氣設(shè)備專用取油裝置應(yīng)用效果
時間:2022-07-19 09:01:05
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摘要:針對充油電氣設(shè)備的傳統(tǒng)取油工具在取油過程和油樣運輸方面存在的問題,研制了一種全過程管控專用取油裝置,并在現(xiàn)場使用中取得良好的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞:充油電氣設(shè)備;全過程管控專用取油裝置;變壓器
變壓器油具有良好的絕緣、冷卻、滅弧等優(yōu)點,可保護(hù)設(shè)備內(nèi)部部件,延緩氧化作用,因此在高壓電氣設(shè)備中得到廣泛使用。但電氣設(shè)備內(nèi)部變壓器油在長期運行中將不斷劣化,當(dāng)劣化到一定程度后就會嚴(yán)重危及設(shè)備運行安全。同時,當(dāng)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部過熱、放電等故障時,變壓器油將迅速裂解,并產(chǎn)生相應(yīng)的特征氣體[1-3],因此需對充油電氣設(shè)備取油樣進(jìn)行油化試驗。根據(jù)相關(guān)規(guī)程要求,取油和油樣存儲都必須做到全過程密封,防止外部空氣、水分進(jìn)入油樣中,也避免油中溶解氣體逸出,影響試驗結(jié)果[4-6]。同時,隨著用電負(fù)荷的快速增長,大量充油設(shè)備急劇增加,而傳統(tǒng)的取油方式已逐漸無法滿足取油工作的需求。為此,本文針對充油電氣設(shè)備研制了一種全過程管控專用取油裝置,以確保取油工作安全、便捷、高效開展,維護(hù)電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
1傳統(tǒng)取油工具存在問題
傳統(tǒng)的取油工具包括玻璃注射器、大口瓶、扳手、儲油箱等[7-8]。油化人員從試驗室?guī)线@些工具,再從電氣設(shè)備的取油口取出油樣后裝入儲油箱,隨車帶回試驗室進(jìn)行試驗。但這種取油方式在取油過程和運輸過程均存在諸多問題。
1.1取油過程存在問題
(1)由于充油電氣設(shè)備數(shù)量和類型眾多,取油閥也各式各樣,甚至部分設(shè)備無專門的取油閥,無法做到密封取油。(2)常規(guī)取油閥需使用額外的工具(如扳手、管絲鉗等)才能取到油樣,要較大的力氣和技巧,不僅操作不方便,甚至可能由于操作不當(dāng)而造成設(shè)備損壞。(3)常規(guī)取油閥在取油過程中,油流速度難以控制,一方面導(dǎo)致油樣中產(chǎn)生氣泡,另一方面易造成變壓器油噴射,出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象[9]。(4)進(jìn)行互感器取油時,取油閥一般位于高處,高空作業(yè)加上取油操作復(fù)雜,高空作業(yè)時間長,現(xiàn)場安全風(fēng)險大。(5)常規(guī)取油閥材料多為鑄鐵,常年暴露室外,使用扳手等工具進(jìn)行反復(fù)取油操作時,易出現(xiàn)滑絲,生銹,斷裂等風(fēng)險,給充油電氣設(shè)備安全運行帶來隱患。
1.2油樣運輸存在問題
取油樣所用玻璃注射器洗凈后烘干,經(jīng)多次烘箱高溫烘烤后發(fā)生輕微變形,造成密封性不良。行車過程中震蕩且隨著油樣放置時間延長,會造成油中溶解氣體易逸出(特別是氫氣),導(dǎo)致油色譜分析結(jié)果不準(zhǔn)確[10]。此外,變壓器油的含氣量測試對取油容器密封性有極高的要求,而用玻璃注射器取油,常因密封性不良使得油中極易混入空氣,導(dǎo)致難以獲取準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù),發(fā)生誤判,不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患、缺陷。存儲油樣的玻璃容器易碎,運輸、試驗環(huán)節(jié)可能造成油樣損失,需重新取油,且取油及油樣分析操作中易傷及試驗人員[11]。對于路程遙遠(yuǎn)的變電站,油樣運輸時間長,但玻璃取油容器密封性不良,保質(zhì)周期只有4天,在結(jié)合其他工作或一次進(jìn)行多站取油時難以保證油樣保質(zhì)期,往往需單獨安排人員和車輛進(jìn)行運送,耗費大量的人力、物力。
2全過程管控專用取油裝置的研制
為了解決傳統(tǒng)取油工具存在的問題,本文研制了一種全過程管控專用取油裝置,包括過渡接頭、不銹鋼取油盒和抽屜式儲油箱,如圖1所示。(1)過渡接頭。針對不同類型的充油電氣設(shè)備取油閥門,過渡接頭可通過適配接頭連接到取油閥上,然后打開過渡接頭上的球閥手柄便可進(jìn)行取油,可單手操作。過渡接頭包括防塵帽、可調(diào)節(jié)法蘭盤、手柄、不銹鋼球閥、取油嘴等部分。(2)不銹鋼取油盒。針對玻璃注射器存在密封不良、易破碎的問題,本文設(shè)計了一種復(fù)合不銹鋼材料的取油盒代替玻璃注射器。取油盒內(nèi)腔鍍有陶瓷膜,每個取油盒含兩個閥,油樣通過三通閥下閥門進(jìn)入裝油盒,推動鍍有陶瓷膜的不銹鋼活塞向上運動,上閥門與大氣相通,全過程密封進(jìn)行采樣,可容納60mL油樣,如圖2所示。(3)抽屜式儲油箱。本文設(shè)計了一種可拆卸、能降低油樣品顛簸的抽屜式儲油箱,它由5層抽屜組成,抽屜之間通過卡扣連接,可根據(jù)工作需求自由組裝1~5層抽屜,如圖3所示。通過優(yōu)化箱體中防震泡沫結(jié)構(gòu),有效的在運輸途中對注射器油樣進(jìn)行保護(hù),起到防震、防水、防光照的作用。
3全過程管控專用取油裝置應(yīng)用效果
3.1提高檢修效率
(1)取油時僅需打開裝置取油閥和過渡接頭的手柄,不需豐富的取油樣經(jīng)驗和技巧,也無需使用較大的力氣,基本都能勝任。(2)取油時間大幅減小。目前,大中型變壓器的取油時間約為20min,采用專用取油裝置后可縮短至12min,單臺電流互感器的取油時間從以前的30min縮短至15min。目前,湖南省檢修公司每年進(jìn)行546臺互感器取樣,1179次主變及高抗、站用變?nèi)?。采用新的取油裝置后,每年互感器類取油樣工作時間從273h降至136.5h,每年變壓器類取油樣工作時間從393h降至235.8h。
3.2降低安全風(fēng)險
(1)取油裝置配制專用防塵帽,可防止變壓器鐵銹及粉塵進(jìn)入取樣閥門,降低了變壓器運行風(fēng)險。(2)取樣過程更簡單,高處作業(yè)時間更短,避免了檢修人員進(jìn)行互感器取樣時被感應(yīng)電傷害,降低了現(xiàn)場人員安全風(fēng)險。
3.3延長油樣保質(zhì)期
采用取油盒進(jìn)行保存和運輸,避光防潮,密封性良好,油中溶解氣體不易溢出。已通過試驗證明,油樣保質(zhì)期超過12天,比采用玻璃注射器(保質(zhì)期為4天)更長,在進(jìn)行距離較遠(yuǎn)的變電站全站油氣例試時可保證有充裕的檢修和運輸時間。
3.4減少取油成本
由于取油盒密封性良好,油樣取樣完畢進(jìn)行密封后,裝入抽屜式儲油箱,可隨車進(jìn)行運輸,也可通過第三方物流公司送回,因此極大降低了油樣運輸過程中的交通費用。同時,專用取油裝置使用更加便捷,相對傳統(tǒng)取油方式可減少人員數(shù)量,節(jié)省人力成本。
4總結(jié)
隨著用電負(fù)荷的不斷增長,充油電氣設(shè)備快速增加,傳統(tǒng)的取油工具和取油方式已逐漸無法滿足工作需求。為此,本文特研制一種全過程管控專用取油裝置,在實際使用也取得良好效果,具有提高工作效率、降低安全風(fēng)險、延長油樣保質(zhì)期和減少取油成本等優(yōu)點。
作者:朱娟 李文志 尹旭 李哲文 吳靜 單位:國網(wǎng)湖南省電力有限公司檢修公司