戶外高壓隔離開關(guān)操動機構(gòu)定位安裝系統(tǒng)研制

張志富 潘 翔 陳恒松 洪云鳳 黃賢龍

（蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000）

戶外高壓隔離開關(guān)操動機構(gòu)定位安裝系統(tǒng)研制

張志富 潘 翔 陳恒松 洪云鳳 黃賢龍

（蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000）

針對110kV及以上電壓等級變電站新建、擴建與改造工程中戶外高壓隔離開關(guān)操動機構(gòu)精確定位安裝十分困難、安裝作業(yè)費時費力且存在諸多安全隱患等問題，本文提出一種以隔離開關(guān)基礎(chǔ)立柱為依托、以設(shè)備整體懸空與地面基礎(chǔ)非接觸方式實現(xiàn)操動機構(gòu)精確定位安裝的柱基安裝方法，簡稱柱基法?；谠摲?，本文研制了一套戶外高壓隔離開關(guān)操動機構(gòu)定位安裝系統(tǒng)。所研系統(tǒng)在公司所轄多個變電站開展了應(yīng)用檢驗工作，檢驗結(jié)果驗證了文中所提方法的正確性以及系統(tǒng)的實用性，達(dá)到了提高操動機構(gòu)安裝質(zhì)量，規(guī)范安裝工藝，省時省力并消除安全隱患的效果。

隔離開關(guān)；操動機構(gòu)；安裝；柱基法

隔離開關(guān)作為電力系統(tǒng)一次主要分?jǐn)嘣O(shè)備，它運行狀況的好壞直接影響電能的傳輸、分配以及系統(tǒng)的安全可靠運行。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，隔離開關(guān)機械部分故障大約占隔離開關(guān)全部故障的70%，而其操動機構(gòu)的安裝質(zhì)量與其機械性能直接相關(guān)。

近幾年，電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展迅速，110kV及以上電壓等級的新建、擴建與改造變電站數(shù)量眾多，故而涉及到大量新隔離開關(guān)操動機構(gòu)的安裝工作。傳統(tǒng)疊樁法、肩抬法以及吊裝法安裝主要依賴以往安裝經(jīng)驗，費時費力，無法實現(xiàn)精確定位安裝，難以保證安裝質(zhì)量，并且存在較大安全隱患。

1 操動機構(gòu)安裝工藝及主要問題

1.1 操動機構(gòu)的安裝工藝

隔離開關(guān)操動機構(gòu)安裝示意圖如圖1所示。隔離開關(guān)本體安裝完畢后，用鉛垂法定位操動機構(gòu)輸出主軸和隔離開關(guān)輸入主軸，使之同心。操動機構(gòu)背面安裝板通過適當(dāng)長槽鋼與基礎(chǔ)立柱上安裝板焊接固定，檢查操動機構(gòu)垂直度：±2～3mm/1m、水平度：±2～3mm/1m、同心度：±0.2 mm[1]。確認(rèn)合格后，準(zhǔn)確測量操動機構(gòu)輸出主軸和隔離開關(guān)輸入主軸的間距，以此加工相應(yīng)垂直連桿使輸入、輸出主軸垂直對接。 垂直連桿內(nèi)徑與輸入、輸出主軸直徑配合，兩者間隙不應(yīng)大于1mm[2]。

操動機構(gòu)整體安裝完畢后，手動操作操動機構(gòu)進行分、合閘，在此過程中檢查隔離開關(guān)和操動機構(gòu)分、合閘是否同步到位。手動調(diào)試合格后，還需電動調(diào)試，操動機構(gòu)的調(diào)試工作不是本文研究重點，在此不再贅述。

傳統(tǒng)安裝工藝及機械尺寸調(diào)整不符合要求，易造成隔離開關(guān)分、合閘不到位，機構(gòu)卡澀，進而導(dǎo)致觸頭過熱，甚至瓷瓶斷裂等事故。

圖1 隔離開關(guān)操動機構(gòu)安裝示意圖

1.2 操動機構(gòu)安裝的主要問題

目前，操動機構(gòu)的安裝較為復(fù)雜，隔離開關(guān)生產(chǎn)廠家不提供針對現(xiàn)場的專用安裝工具。安裝過程需要確保操動機構(gòu)輸出主軸和隔離開關(guān)輸入主軸中心對中，測量并調(diào)整機構(gòu)各面的水平度和垂直度，量取適宜槽鋼連接操動機構(gòu)與基礎(chǔ)立柱。操動機構(gòu)重約45～100kg，安裝需要4～5人協(xié)同配合，安裝必須保證操動機構(gòu)的水平度、垂直度和同心度，還要防止操動機構(gòu)意外墜落以及電焊火花對人體的灼傷[3]。

實際安裝過程，由于同心度很難保證，往往點焊后發(fā)現(xiàn)不合格，需要重焊，反工多次才能勉強合格[4]。綜上，隔離開關(guān)操動機構(gòu)安裝費時費力、精確定位難、安裝質(zhì)量難以保證且存在較大安全隱患。

2 柱基法原理

分析操動機構(gòu)安裝工藝可知，其實質(zhì)是三維定位以及在與地面平行、垂直兩個維度上的校準(zhǔn)問題。傳統(tǒng)安裝方法對操動機構(gòu)進行三維定位主要靠人力及經(jīng)驗實現(xiàn)操動機構(gòu)的上下、左右以及前后三個維度的調(diào)節(jié)，操動機構(gòu)的水平度、垂直度以及同心度難以保證，返工率高。

近幾年，對操動機構(gòu)的安裝研究取得了一定的成果。文獻[3]研制的液壓調(diào)節(jié)型升降平臺僅需2人即可開展安裝作業(yè)，每臺操動機構(gòu)安裝耗時也大幅縮短。該平臺具備較好的上下調(diào)節(jié)以及水平度和垂直度的微調(diào)節(jié)能力，但左右以及前后調(diào)節(jié)能力較差；平臺操作要依托平整地面來實現(xiàn)，是典型的地基平臺。操動機構(gòu)的安裝必然伴隨電纜溝的開挖、電纜管的敷設(shè)，此時地面基礎(chǔ)狀況復(fù)雜，該平臺將無法展開有效工作。文獻[5-6]方法與文獻[3]一致，研制的平臺在結(jié)構(gòu)方式上有變化調(diào)整，但在現(xiàn)場只能有條件應(yīng)用。

基于此，本文提出一種依托隔離開關(guān)基礎(chǔ)立柱、與地面非接觸式的柱基法來實現(xiàn)操動機構(gòu)的高效安裝，同時運用此法研制了一種戶外高壓隔離開關(guān)操動機構(gòu)定位安裝系統(tǒng)。柱基法是指定位安裝系統(tǒng)固定在隔離開關(guān)的基礎(chǔ)立柱上，系統(tǒng)整體懸空與地面非接觸且具備三維調(diào)節(jié)定位以及水平度和垂直度的微調(diào)節(jié)功能。

3 操動機構(gòu)定位安裝系統(tǒng)的研制

3.1 定位安裝系統(tǒng)總體設(shè)計

基于柱基法原理，本文對定位安裝系統(tǒng)的總體設(shè)計見表1。

表1 定位安裝系統(tǒng)的總體設(shè)計

3.2 定位安裝系統(tǒng)圖紙設(shè)計

定位安裝系統(tǒng)六視圖如圖2所示。系統(tǒng)總體設(shè)計簡要歸納如下。

1）系統(tǒng)由上、下抱箍固定在隔離開關(guān)基礎(chǔ)立柱上，整體懸空，操動機構(gòu)安裝過程中不受地面因素的制約。

2）兩側(cè)機械托臂承載前后、左右調(diào)節(jié)以及水平微調(diào)功能，同時為操動機構(gòu)搭建起可靠支撐。

3）上下、前后以及左右機械傳動調(diào)節(jié)裝置調(diào)整操動機構(gòu)三個維度的空間位置，實現(xiàn)定位粗調(diào)。

4）機械托臂底部設(shè)計4組螺桿，調(diào)節(jié)操動機構(gòu)四邊角，實現(xiàn)對操動機構(gòu)空間位置的定位微調(diào)。

5）機械托臂與上下調(diào)節(jié)軌道間設(shè)計加強筋保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性；系統(tǒng)采用鋼鋁結(jié)構(gòu)，整體輕盈，便于操控。

4 操動機構(gòu)定位安裝系統(tǒng)應(yīng)用檢驗

在公司所轄110kV尖山變、南陵變、220kV喻村變、庫山變、繁南變新建、擴建與改造工程118組隔離開關(guān)安裝中展開了系列應(yīng)用檢驗。系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用實景如圖3所示。

圖2 定位安裝系統(tǒng)圖紙

圖3 系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用實景

系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用檢驗結(jié)果見表2。

表2 系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用檢驗結(jié)果

系統(tǒng)投入使用后，每組隔離開關(guān)操動機構(gòu)的安裝人數(shù)由傳統(tǒng)工藝的4～5人改寫為2人，安裝平均耗時由45～70min直降至20min以下。系統(tǒng)操作操動機構(gòu)定位精確高效，定位后槽鋼焊接一次成型，傳統(tǒng)安裝工藝反工多次的瓶頸得以突破，操動機構(gòu)現(xiàn)場安裝工藝取得了明顯改善。系統(tǒng)純?nèi)肆C械操作，造價低，性能穩(wěn)定可靠，深受公司現(xiàn)場安裝作業(yè)人員的青睞。

5 結(jié)論

戶外高壓隔離開關(guān)操動機構(gòu)定位安裝系統(tǒng)的成功研制和應(yīng)用，實踐驗證了文中所提柱基法的可行性和有效性；規(guī)范了操動機構(gòu)的安裝工藝，提高了安裝質(zhì)量；安裝人員減少、安裝效率大幅提高的同時作業(yè)安全隱患問題也得以妥善解決。系統(tǒng)對作業(yè)人員安裝經(jīng)驗不設(shè)門檻，可逐步推廣為操動機構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化安裝作業(yè)。

[1]Q/CSG 11105.2—2008.南方電網(wǎng)工程施工工藝控制規(guī)范[S].

[2]GBJ 147—1990.電氣裝置安裝工程 高壓電器施工及驗收規(guī)范[S].

[3]孫寧.戶外高壓隔離開關(guān)電動機構(gòu)箱安裝專用工具研制[J].高壓電器, 2011, 47(7): 76-79.

[4]盛明學(xué), 王志清.戶外高壓隔離開關(guān)常見故障的原因分析與處理[J].高壓電器, 2010, 46(10): 93-96.

[5]陳顯輝, 雷歡.大型隔離開關(guān)操作機構(gòu)安裝平臺的研制[J].機電信息, 2013(27): 132-133.

[6]魏忠明, 尹志.隔離開關(guān)操作平臺找正的施工方法比較[J].云南電力技術(shù), 2006, 34(2): 50-51.

Research and Manufacture of Location Installation System for Outdoor High Voltage Disconnector’s Operation Mechanism

Zhang Zhifu Pan Xiang Chen Hengsong Hong Yunfeng Huang Xianlong
(Wuhu Power Supply Company, Wuhu, Anhui 241000)

The paper describes the research and manufacture progress of a special system for the high voltage disconnector，which based on plinth method that proposed in this paper, and a location installation system have been manufactured at last.The experimental results demonstrate that plinth method is feasible.With the system, the worker could overcome the problem for mechanism accurate location during disconnector installation and enhance work efficiency and safety level at the same time.

disconnector; operation mechanism; installation; plinth method

張志富（1986-），男，山東臨沂人，工程師，主要從事變電檢修工作。