内蒙古电力技术  2014, Vol. 32 Issue (03): 71-73   PDF    
ZF11-252(L)型GIS设备试验接口拆装卡具的设计与应用
王巍, 蔺伟    
内蒙古鄂尔多斯电业局, 内蒙古鄂尔多斯 017000
摘要:由于ZF11-252(L)型GIS设备的试验接口比较特殊,在拆装接口过程中需要将防尘盖上的3颗螺丝同时松开或紧固,否则就会泄漏SF6气体,导致试验数据不准确,使操作人员受到伤害。针对这一问题,研制了新型试验接口拆装专用卡具,该卡具采用不锈钢材料制作,由卡片和固定环组成,结构简单、操作方便、可靠性高,同时能够确保操作人员人身安全。新型卡具在鄂尔多斯电业局110 kV ZF11-252(L)型GIS设备上的应用证明,做SF6湿度试验时接口拆装仅需1 min,整个试验时间由原来的18 min缩短为9 min,极大地提高了工作效率。
关键词110 kV GIS设备     SF6湿度试验     试验接口     拆装卡具    
Design and Application of Interface Test Fixture for ZF11-252 (L) Type GIS Equipment
Wang Wei, Lin Wei    
Ordos Electric Power Bureau, Inner Mongolia Ordos 017000
Abstract:As the ZF11-252(L) GIS equipment test interface was special, in the disassembly of interface process, to loose or tight the three screws at the same time were needed, otherwise it would leak of SF6 gas and the test data would not be accurate, the operation crews were hurt. Aiming at this problem, the auther developed the model test interface special fixture, which made of stainless steel material, composed of a card and a fixing ring, with the advantages of simple structure, convenient operation, high reliability, it could ensure the personal safety of the operation crews. New fixture utilization in Ordos Electric Power Bureau (110 kV ZF11-252 GIS devices) proved that, in the SF6 humidity test, it took only 1 minute to remove and install the interface, the whole test time dropped from 18 minutes to 9 minutes, greatly improved work efficiency.
Key words: 110 kV GIS equipment     SF6 humidity test     test interface     special fixture    
0 引言

GIS(六氟化硫组合电器)设备自20世纪60年代推广使用以来,已经被广泛地应用在高压、超高压领域。SF6气体水分含量超标会降低气体的绝缘强度及灭弧能力,同时气体的水分解物多为酸性腐蚀性物质,对设备及运行检修人员的安全产生危害.为了保证GIS设备的可靠运行,必须定期进行湿度监测工作[1,2]。不同厂家生产的GIS设备都有相应的试验接头,而ZF11-252(L)型GIS设备的试验接口最为特殊。做SF6湿度试验时,需将防尘盖上的3颗螺丝拧开,再用螺丝将试验设备的接口与被试设备连接。而在接口拆装的过程中,3颗螺丝需均匀松紧,否则将引起漏气,从而影响试验结果,而且由于过弧后的SF6气体分解产物含有剧毒,会对作业人员的身体造成很大的伤害。所以,在保证试验安全的情况下,拆装GIS设备试验接口耗费大量时间,降低了试验效率。因此,需要研制新型GIS设备试验接口拆装卡具,改变目前采集气体方法,提高试验工作效率,确保作业流程顺畅,并提高现场工作的作业安全性和人身安全性。

1 目前ZF11-252(L)型GIS设备SF6湿度试验存在的问题

目前鄂尔多斯电业局有110 kV以上GIS变电站7座,占所辖变电站的12.07%。因ZF11-252(L)型GIS 设备的试验接口最为特殊,每次试验时间最长。表 1 为2011—2012 年SF6 湿度试验时间记录表。

表 1 SF6湿度试验时间记录

表 1数据可以看出,整个试验过程中安装试验接口所用时间占整个试验时间的56%,是导致试验效率低的主要原因。影响现场试验接口安装时间的因素主要有以下几点:

(1) 新员工对此项操作不够熟练,技术能力不强。

(2) 在试验接口拆装的过程中,防尘盖上的3颗螺丝需均匀松紧(否则将引起漏气),操作难度较大。

(3) SF6气体分解产物含有剧毒,一旦泄漏会对作业人员的身体造成很大的伤害,操作必须小心谨慎。

2 试验接口拆装专用卡具的研制

针对上述问题,研制了能够可靠、方便、快捷地拆装ZF11-252(L)型GIS 设备湿度试验接口的卡具,可大幅缩短试验时间。

2.1 设计方案

根据ZF11-252(L)型GIS 设备试验接口的形状、材料结构,并综合考虑卡具的操作便捷性、安全性、制作难易程度等因素,制订了3种卡具设计方案,见表 2

表 2 卡具设计方案的可行性分析

表 2可知,方案3虽然制作成本稍高,但其他方面性能最佳,所以选定制作凸轮式可调节双平面卡具作为最佳方案[4]

2.2 试验接口拆装专用卡具设计

通过测量,试验接口直径为4.65 cm、厚度为1.20 cm、行程为0.50 cm。经过计算得出,把手偏心轮最小半径为0.70 cm,最大半径为1.20 cm,依照参数绘制出卡具设计图如图 1所示。

图 1 试验接口拆装卡具设计图
2.3 卡具材料选择及加工

考虑环境因素以及耐压强度等重要指标,对不锈钢、合金钢、工程塑料等材料进行综合对比分析,认为不锈钢材料抗腐蚀性能、耐压性能强,较易加工,综合性价比高,因此选定不锈钢作为卡具的制作材料。加工完成的试验接口卡具如图 2所示。

图 2 试验接口拆装卡具实物
3 试验接口拆装卡具应用情况3.1 现场应用

新型卡具研制成功后在鄂尔多斯电业局220kV隆安变电站220 kV GIS设备上进行了接头卡具现场应用试验,应用现场照片见图 3所示。在试验过程中作业流畅、操作简单,用SF6气体检漏仪测试无气体泄漏,且接头安装平均时间为1 min,效果较好,达到了预期目的。

图 3 拆装卡具现场使用照片
3.2 应用效果

(1) 每台GIS设备湿度试验时间由原来的18min缩短到9 min,缩短了停电时间。

(2) 试验接口连接工作以前需要2人完成,使用新型卡具单人即可完成,节省了人力,提高了作业效率。

(3) 整个试验过程中不存在气体泄漏情况,因此不需进行设备补气,同时大幅提高了SF6气体湿度试验时检修人员的安全性。

4 结语

ZF11-252(L)型GIS设备接口拆装卡具彻底解决了SF6气体湿度试验接口拆装困难问题,经实际操作应用,证明该卡具可缩短试验时间,同时能减少人员投入和检修成本,有效保证了人身、设备安全,值得推广使用。

参考文献
[1] 毕炳昌.基于SF6开关气体湿度超标的探讨[J].中国科技博览,2010(25):22-23.
[2] 王黎明,周晋,陈昌龙.GIS微水监测湿度传感器自校验平台的设计[J].陕西电力,2012,40(4):11-15.
[3] 刘昌祺.凸轮机构设计[M].北京:机械工业出版社,2005:2-4.
[4] 杨康.加强对夹具的结构优化设计[J].大科技:科技天地,2011(9):139-140.
[5] 李亚峰,王纯.GIS设备在陕西电力系统中的应用[J].陕西电力,2009,37(2):79-81.