0 引言

变电站内进行220 kV设备C、D类检修时，由于设备距地面较高，需要频繁使用高空作业车，在开展单间隔断路器、电流互感器、隔离开关等设备C类检修时，使用高空作业车更加频繁，其操作时间约占总时间的30%~40%^[1-3]。通过研制检修带电作业组合工具，将常规的维护项目以地电位模式取代，可提高检修效率、降低人员高空作业风险和作业强度^[4-5]。

1 隔离开关检修发现的常见问题 1.1 氧化造成发热

隔离开关是变电站内常用的高压电气设备，长期暴露在大气中，触头、触指表面易产生脏污发生氧化。在分、合闸过程中，触头、触指容易被电弧烧伤或受力变形，触指表面镀银层易脱落，这些现象均可引起接触电阻增大，造成接触部位发热，严重时导致触指烧损^[6-7]。

1.2 传动部位卡滞

隔离开关传动部位的检查与润滑，是保证隔离开关正常运行的主要维护内容^[8]。GW6型（双臂垂直伸展式）隔离开关作为母线侧最常用设备，在单间隔停电时，由于母线带电，此类设备无法维护；但其自身“剪刀式”的结构特点，极易在剪刀交叉位置发生卡涩。在日常的停、送电过程中多次出现此类故障，并伴有传动连杆变形、电动操作机构损坏等故障，造成现场修复困难，停电面积扩大等诸多问题。

1.3 液压线夹无排水孔

变电站内带有角度的液压设备线夹，在积存雨水、结冰后体积膨胀，极易造成线夹断裂引发断线事故，给设备和电网带来安全隐患^[9-11]。因此，新安装的倾斜角度大于30°的接线板，均需进行打孔。巴彦淖尔电业局约有350台设备需要在停电的情况下进行打排水孔操作。

上述故障均为变电检修时的常见故障，为了确保设备正常运行，避免停电检修消缺，在设备C、D类检修时必须将设备维护到位^[12-14]。母线侧设备维护时，因停电范围大、操作多，造成设备维护的缺失。通过研发检修带电作业组合工具，消除设备在运行维护过程中的缺陷，可提高设备可靠性，减轻检修人员劳动强度。

2 带电作业组合工具研制

检修带电作业组合工具可实现在设备带电情况下的触头打磨、纳米导电涂膜喷涂、自动打排水孔等系列带电作业，主要由遥控电动打磨机、遥控电动喷涂机、遥控打孔机三部分组成，如图 1所示。

2.1 遥控电动打磨机

遥控电动打磨机构成如图 2所示。手工打磨在一定程度上可以清洁触头表面的氧化层，但清洁不均匀、不彻底，容易损伤到内部镀银层，费时费力；电动打磨机可以方便、快速、有效地去除开关触头表面的氧化层，同时不会损伤到内部镀银层，有效恢复开关触头的导电性。

2.2 遥控电动喷涂机

遥控电动喷涂机构成如图 3所示。在实验室将遥控电动和手动按压罐装喷雾器喷头对准完成除锈的开关触头，喷涂纳米导电涂膜，观察喷雾喷束的密度及长度。结果表明：遥控电动与手动罐装按压喷雾器的喷雾效果没有明显区别，喷雾喷束的密度及长度相近。但电动较手动喷雾器反应迅速，使用灵活方便。

2.3 遥控打孔机

遥控打孔机构成如图 4所示。遥控打孔机的自适应夹具分别夹持大、中、小3种不同规格的冷压端子，观察端子的夹持状态和稳固状态。遥控打孔机的自适应夹具，对大、中、小号3种不同规格的冷压端子均具有良好的适配性，可以实现自定中心的垂直居中夹持状态并保持稳固；均能在钻孔过程中匀速稳定地给进和退出，工作稳定可靠；过流保护功能在小号端子上不会启动，随着端子壁厚的增加，给进阻力增大，过流保护会及时触发给进保护系统和主轴钻机，不会因超负荷损坏；在带过流保护的给进系统推进下，主轴钻机可以对大、中、小号3种不同规格的冷压端子进行可靠的打孔作业，开孔深度、孔径、位置等均符合设计要求。

3 应用效果

检修带电作业组合工具研发成功后，分别在前锋、金泉、隆兴昌等变电站参照地电位带电清扫作业模式试用，并严格按照地电位操作各项规定执行，现场应用情况如图 5所示。

3.1 遥控电动打磨机

使用遥控电动打磨机对GW6型隔离开关动触头进行打磨，因专用连接金具有0°~90°调节功能，弥补了以往维护母线侧隔离开关触头的不足，对打磨前后触头接触面检查，接触表面氧化层清除彻底，现场使用效果良好。

3.2 遥控电动喷涂机

使用电动喷涂机对已打磨过的隔离开关触头表面喷涂纳米导电涂膜，对GW6型隔离开关转动部位喷涂润滑油（以往由于母线侧带电造成上述工作无法完成）。

3.2.1 电动喷涂纳米导电涂膜

通过对停电设备进行地面喷涂操作，经检查与人工喷涂厚度、均匀度无差异，通过调节角度可以充分喷涂隔离开关的动触头接触面，避免隔离开关合闸后接触电阻增大造成的接触部位发热，使用效果良好。

3.2.2 电动喷涂润滑油

在巴彦淖尔电业局前锋、文更、沙德格等变电站进行开关切换前，对GW6型隔离开关剪刀转动部位均匀地喷涂润滑剂，现场操作成功率100%，未出现由于摩擦片缺失润滑液造成的隔离开关卡滞现象，该项工作可结合日常维护进行，确保设备长期保持良好运行工况，使用效果良好。

3.3 遥控打孔机

遥控打孔机设置了行程限位开关，步进电动机选取较低转速、较小给进量模式，在实际打孔过程中，通过提前调整进刀量实现精准控制打孔深度，孔口完整无毛刺，不会对导线造成损伤，打出的金属铝屑可均匀退出，在地面进行清除。

检修带电作业组合工具在各变电站应用中，对设备触头打磨和转动部位进行润滑作业，平均用时3 min；在金具上打孔用时如表 1所示，平均用时14.6 min。该工具的应用既避免了停电操作，还缩短了作业时间，应用效果良好，达到预期目标。

4 结束语

针对220 kV及以下电压等级变电设备检修常见问题，研发了检修带电作业组合工具，弥补了C、D类检修的不足，提高了检修效率、降低了人员的作业风险、减轻了劳动强度。该工具可以把C、D类检修项目有机结合起来，实现了高空作业变为地面作业，停电作业变为带电作业，确保设备始终能够处于良好运行状态，经验可供其他供电单位借鉴。