國網(wǎng)福建省電力有限公司泉州供電公司 趙 歡 姚旭瑞 黃培珊 林向宇 施嘉煒 吳榮福

目前常規(guī)變電站多為敞開式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致部分變電設(shè)備，尤其是隔離開關(guān)因長時(shí)間暴露在大氣環(huán)境中因而較容易出現(xiàn)傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸部位生銹、潤滑油干澀從而導(dǎo)致分合卡澀不到位的缺陷，造成觸頭發(fā)熱、刀閘故障等較嚴(yán)重后果，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

某地市供電公司變電檢修中心在近一個(gè)月內(nèi)對(duì)隔離開關(guān)的缺陷情況如下：二次回路故障46%，運(yùn)行人員失誤與安裝誤差各占9%，轉(zhuǎn)動(dòng)部位卡澀導(dǎo)致的隔離開關(guān)分合閘故障占比36%。由此可知，處理好隔離開關(guān)的機(jī)械部分是保證隔離開關(guān)安全穩(wěn)定的關(guān)鍵問題。根據(jù)《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》，對(duì)于隔離開關(guān)各運(yùn)動(dòng)部位應(yīng)涂抹性能良好的二硫化鉬鋰基潤滑脂。二硫化鉬作為一種性能優(yōu)良的無機(jī)物，被廣泛應(yīng)用于固體潤滑劑領(lǐng)域，有著分散性好、不粘結(jié)、抗氧化性能優(yōu)越的特點(diǎn)。

目前，變電站內(nèi)隔離開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)部位涂抹二硫化鉬鋰基潤滑脂一般采用人工的方式，使用油漆刷進(jìn)行涂抹，不但效率低下、涂抹質(zhì)量得不到保證，同時(shí)還需要進(jìn)行停電作業(yè)。在一般情況下，設(shè)備的停電計(jì)劃都有一定的周期性，非計(jì)劃停電會(huì)極大地造成人力、物力資源的浪費(fèi)。

本文提供了一種新型變電設(shè)備傳動(dòng)部位帶電注油裝置（以下簡稱“帶電注油裝置”或“裝置”），通過絕緣桿支撐接近到運(yùn)行中的變電設(shè)備傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸部位，帶電對(duì)傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸部位遙控進(jìn)行潤滑油注油，不僅提高了變電設(shè)備傳動(dòng)部位的注油效率，并通過工具注油的方式提高了二硫化鉬鋰基潤滑脂涂抹的均勻性和覆蓋率，也減少了設(shè)備的非計(jì)劃停電次數(shù)，極大地提高了變電檢修工作的質(zhì)量和效率。

1 帶電注油裝置的設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原則

在變電站內(nèi)的檢修工作，通常的設(shè)計(jì)原則主要考慮安全性和便捷性兩方面，安全性是根本、便捷性是目標(biāo)。根據(jù)《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）》要求，設(shè)備不停電時(shí)不同電壓等級(jí)（kV）的安全距離（m）如下：10及以下/0.70；20、35/1.00；66、110/1.50；220/3.00；330/4.00；500/5.00。

本文所提供的帶電注油裝置使用絕緣桿來保證注油時(shí)與帶點(diǎn)部位的安全距離，操作人員在地面操作絕緣桿對(duì)設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部位進(jìn)行注油，操作時(shí)應(yīng)佩戴絕緣手套?？紤]到絕緣桿過長時(shí)操作的不便，以及設(shè)備便捷性的設(shè)計(jì)要求，本文所提供的帶電注油裝置增加了電機(jī)模塊，通過電動(dòng)送油與電動(dòng)涂刷的方式降低了人工操作，提升了裝置的便捷性。該裝置主要分為操作部分和注油部分兩個(gè)模塊（圖1）。

1.2 操作部分的設(shè)計(jì)

操作部分主要包含絕緣桿和電機(jī)兩部分（圖3）。絕緣桿采用伸縮嵌套桿的設(shè)計(jì)方式，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)一是可適應(yīng)不同電壓等級(jí)的注油操作，可通過絕緣桿的伸縮改變操作人員與帶電部位的距離，從而保證操作人員的人身安全；二是相較于可拆卸絕緣桿的設(shè)計(jì)，其收納后所占用的空間較小，可減輕檢修人員的負(fù)擔(dān)。

電機(jī)部分將開關(guān)、電機(jī)、小油泵、電池、儲(chǔ)油罐和出油管集成在一個(gè)模塊中并固定在絕緣桿上。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)將二硫化鉬鋰基潤滑脂從儲(chǔ)油罐中通過特定的管道輸送至注油口進(jìn)行注油操作，電機(jī)通過鋰電池直流供電，并用按壓式開關(guān)控制電路開斷以實(shí)現(xiàn)帶電注油的功能。在實(shí)際操作過程中，油流的穩(wěn)定性是一項(xiàng)重要的參數(shù)，本帶電注油裝置采用線控方式可保證電路開斷控制的無延時(shí)性，從而保證油流的穩(wěn)定性與操作的即時(shí)性。同時(shí)，將多數(shù)配件集成在一起有利于對(duì)裝置的低壓電路進(jìn)行統(tǒng)一的絕緣保護(hù)，以免在變電站操作的過程中使裝置受到感應(yīng)電的破壞。

1.3 注油部分的設(shè)計(jì)

注油部分主要包括注油口和電動(dòng)刀口兩部分（圖4）。注油時(shí)，二硫化鉬鋰基潤滑脂在出油口穩(wěn)速流出，小電機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)出油管沿著刀口左右移動(dòng)，再通過注油口的毛刷進(jìn)行簡單地涂覆即可完成注油操作。電機(jī)的開斷由控制線引下，并通過電路開關(guān)一并控制，從而保證出油和涂刷的同步性，避免浪費(fèi)的同時(shí)也降低了操作的復(fù)雜性。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)出油口的機(jī)械式移動(dòng)可改善人為抹油時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的情況，同時(shí)涂覆的質(zhì)量也得到了保證，具有一定的效益性和創(chuàng)新性。

經(jīng)實(shí)地測試發(fā)現(xiàn)，變電站設(shè)備區(qū)存在較強(qiáng)的電磁干擾，使得遠(yuǎn)程遙控的電路板會(huì)受到明顯的損害，考慮到電磁屏蔽與電路板設(shè)計(jì)的成本，本文提供的帶電注油裝置采用線控的方式，絕緣操作桿頂端的電機(jī)引下控制線和電源線集成在下部的模塊中，從而具備了操作便捷、控制無延時(shí)以及降低裝置成本的優(yōu)勢。

1.4 帶電注油裝置的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)

為實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)注油時(shí)的人身與裝置安全，根據(jù)此帶電注油裝置各配件的使用技術(shù)規(guī)范，并結(jié)合變電站現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)，整理帶電注油裝置技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下：工作溫度-20～50/℃、相對(duì)濕度15%～85%RH、工作電壓24±10%V、絕緣桿長度1.5～6m、適用電壓≤220kV、使用壽命≥1.2萬次、電池容量2500mAh。這些數(shù)據(jù)僅代表通常情況下帶電注油裝置的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)，實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)結(jié)合各地特殊情況進(jìn)行考慮。

2 帶電注油裝置實(shí)際應(yīng)用分析

實(shí)際應(yīng)用：帶電注油裝置自成立課題以來已經(jīng)過數(shù)次改進(jìn)創(chuàng)新，并已在35kV～220kV 各電壓等級(jí)的變電站中多次實(shí)施，實(shí)施效果良好，實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)二硫化鉬鋰基潤滑脂的不停電注油操作，為變電站內(nèi)的檢修工作提供了一種創(chuàng)新方向。從實(shí)際應(yīng)用的反饋來看，此帶電注油裝置注油過程平滑簡便，注油質(zhì)量均勻可控，注油時(shí)操作人員可戴絕緣手套，并能與帶電設(shè)備保持足夠的距離，因此裝置的安全性也可得到保障。

經(jīng)濟(jì)效益分析：我國某省每一度電能創(chuàng)造的GDP 約為17元，此時(shí)若發(fā)生刀閘卡澀需停電處理，停電12h 約損失負(fù)荷上萬千瓦時(shí)，從而造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上百萬元。另一方面，變電檢修人員的用車費(fèi)用、出工費(fèi)用、備品備件費(fèi)用也需要上千元的成本支出。因而此帶電注油裝置通過進(jìn)行不停電作業(yè)，節(jié)省了人力物力成本，避免了因變電設(shè)備故障而造成的經(jīng)濟(jì)損失，具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

綜上，本文所提供的帶電注油裝置具有便捷高效、安全可靠的優(yōu)勢，既方便了變電檢修人員的工作，也一定程度上減少了因變電設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部分卡澀導(dǎo)致的故障，促進(jìn)了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，具有較好的應(yīng)用前景。