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示温蜡片黏贴装置的研制

2016-07-31杨海威

湖州师范学院学报 2016年4期
关键词:黏贴测温摩擦力

杨海威,张 刚,刘 莹

(国网浙江省电力公司湖州供电公司,浙江湖州313000)

示温蜡片黏贴装置的研制

杨海威,张 刚,刘 莹

(国网浙江省电力公司湖州供电公司,浙江湖州313000)

讨论黏贴示温蜡片技术存在的合理性,并对变电所现阶段示温蜡片的应用现状进行调查,同时对提高示温蜡片黏贴效率的可能性进行探讨.通过方案比较,提出了示温蜡片黏贴装置的设计思路.通过绘制设计图纸,进行零件加工和现场数据实测,发现该装置可实现带电黏贴示温蜡片,提高黏贴效率.

电流致热型;示温蜡片;黏贴;研制

0 引言

设备发热缺陷可分为电压致热型、电流致热型和综合致热型.其中,电压致热型一般由设备内部故障引起,电流致热型由接触不良或大电流引起.随着带电检测技术红外测温的发展,传统通过示温蜡片观察电流致热型缺陷发热点的方法逐步成为一种辅助监控手段.现对示温蜡片在变电站中的使用情况进行研究和分析.

1 示温蜡片存在的合理性

1.1 红外测温的优缺点

红外测温作为一种新型带电检测技术,国网浙江省电力公司《变电站管理规范》规定红外测温分为计划测温和重点测温两类[1].计划测温一年两次,湖州供电公司变电运维室所辖变电所每季度安排一次.重点测温则根据运行方式和设备变化等具体情况而定.

红外测温的优点:测温的精准性好、发现缺陷的效率高.

红外测温的缺点:无法实时监视发热设备,10 k V、35 k V全封闭铠式柜内无法测温[2].

1.2 黏贴示温蜡片监测的优缺点

黏贴示温蜡片监视电流致热型发热缺陷作为一种传统技术,一旦有示温蜡片发热融化,值班员可通过日常巡视(每周至少1次),工作许可、间断时发现.

黏贴示温蜡片的优点:“实时在线监测”、价格便宜、有预警作用.10 k V、35 k V铠式柜内大电流节点黏贴,记录发热缺陷,停电时有针对性处理.

黏贴示温蜡片的缺点:容易脱落、黏贴工作量大、无法带电补贴.

通过比较发现,现阶段电流致热型发热设备带电检测技术主要是红外测温,但由于红外测温无法实现“实时在线监测”,故采用传统技术黏贴示温蜡片监测发热点作为红外测温的有益补充,提高发热点发现的覆盖面和重点测温的针对性.

2 示温蜡片应用现状

在平时黏贴示温蜡片过程中发现存在以下几个问题:

(1)220 k V或110 k V户内外设备(非GIS)大电流节点位置非常高,黏贴示温蜡片必须借用检修的升降车或使用梯子,存在登高作业风险,黏贴效率低.

(2)电容器组内、35 k V或10 k V柜内设备黏贴时因空间狭小,作业不方便,耗时耗力.

(3)设备长期运行后,因胶水失效或者验电、工作时触撞,部分示温蜡片已掉落,在不停电情况下无法补贴,在单间隔停电时部分因相邻间隔带电,安全距离不足不能补贴.

因此,示温蜡片应用现状是站所辖变电所大电流节点的示温蜡片黏贴耗时耗力,示温蜡片掉落后带电无法黏贴.

3 目标设定及方案比较

3.1 目标设定

针对示温蜡片黏贴过程中存在的问题,研制一种带绝缘杆的示温蜡片黏贴装置,改变传统黏贴示温蜡片需要登高作业、钻入柜内等模式.

3.2 初步方案比较

方案一:一体式不可拉伸.优点是制作简单;缺点是不同电压等级通用性差,存放、携带不方便,绝缘杆在系统中使用需要定期做试验.

方案二:一体式可拉伸.优点是存放、携带方便;缺点是绝缘杆在系统中使用需要定期做试验,可拉伸绝缘杆制作复杂,成本高.

方案三:利用现有的绝缘杆.优点是制作简单,存放、携带方便,可以结合绝缘杆定期试验,成本低,使用方便.

通过初步方案比较,本文选择方案三.

3.3 递进方案比较

方案一:利用绝缘杆.优点是制作简单,存放、携带方便,可以结合绝缘杆定期试验,成本低,强度好;缺点是绝缘杆太重,平衡性、操作性差,容易打碎瓷瓶.

方案二:利用验电笔杆.优点是制作简单,存放、携带方便,可以结合验电笔定期试验,且验电笔杆非常轻便,长度可以调节,通用性强.缺点,验电笔杆拉足后,回推摩擦力不是太强,装置的重量受限.

通过递进方案比较,本文选择方案二.

3.4 材料选择比较

方案一:钢材.优点是成本低、表面光滑、机械强度足够;缺点是太重、易生锈.

方案二:铝.优点是表面光滑、机械强度足够;缺点是较重.

方案三:工程塑料.优点是重量轻、不易打碎瓷瓶.绝缘;缺点是加工不方便.

通过材料方案比较,本文选择方案三.

对多种方案进行比较分析,最终确定制作一个工程塑料材质的示温蜡片黏贴装置,该装置由各零件组装而成,采用针筒结构,内置一个弹簧,利用弹簧的弹力,在未用力顶杆子时内杆缩进,可以把示温蜡片卡在装置内部,水平黏贴或晃动时示温蜡片不会掉落.当推动内杆时,把里面的试温蜡片推出,黏到铝排上面.在下面制作一个万向节,黏贴前操作人员根据需要黏贴位置的角度预调好装置的角度.使用时将该装置旋在现有的验电笔杆上面,操作人员顶验电笔杆就可以操作,携带使用方便,操作杆又可以结合绝缘杆定期试验.

4 黏贴装置设计图和实用数据

4.1 验电笔杆内推摩擦力的测量

考虑到示温蜡片黏贴装置需要与验电笔杆配合使用,需要测量现变电所所有在用验电笔杆的摩擦力.采用抽样检查方法,每个电压等级随机取3支,通过对全部样本拉足后回推摩擦力统计得到相应的最小回推摩擦力为50.36 N,考虑不同的人拉足的力不一样,以及不同厂家杆子的摩擦力误差等因素,余度系数设为0.6,即最小回推摩擦力为50.36 N*0.6=30.22 N,转化为重量为3.08 kg,即示温蜡片装置的重量小于3.08 kg.装置内杆推动摩擦力小于30.22 N.

4.2 装置设计图及其参数

对各电压等级验电笔杆顶部螺孔统计发现,所有的验电笔杆顶部螺孔直径均为Φ6 mm,故黏贴装置与验电笔杆连接螺栓直径设计为Φ6 mm.

对示温蜡片结构进行研究发现,其直径略小于Φ14 mm,黏贴面为圆形平面,背面为球面,为了让示温蜡片装入后水平黏贴不掉落,故设计内杆直径为Φ14 mm.装置具体尺寸如图1所示.

Fig. 1 Dimension diagram

4.3 装置成品参数的测量

按照设计图,进行零件加工和组装,得到成品(见图2).

对成品进行参数测量得:

重量:0.05 kg(技术要求<3.08 kg);

内杆推动摩擦力:6.37 N(技术要求<30.22 N);

可预调万向节阻力F:23.7 N{6.37<F<30.22,F最好靠近30.22(防止黏贴过程中万向节松动)}.

相关参数到达设计目标.

4.4 装置成品现场测试

完成参数测试后,与现有的验电笔杆连接如图3所示,并在多个变电所进行现场测试.

Fig. 2 The finished product diagram

Fig. 3 Test Chart

通过在多个变电所进行现场黏贴和统计,黏贴时间可以平均缩短80%以上,有效改变了传统黏贴示温蜡片的方式.

5 结语

通过研制示温蜡片黏贴装置,高空黏贴无需使用绝缘梯或借用检修升降车登高作业,实现运行设备大电流节点示温蜡片掉落后的带电补贴,大大提高了示温蜡片的黏贴效率,以及大电流节点示温蜡片的投入率.

[1]周密.变电站红外检测诊断技术的应用[J].2007,30(5):45-47.

[2]叶建泗.红外技术在电力设备发热诊断中的应用[J].2001,20(2):32-34.

On the Design of Temperature Display Wax Sheet Sticking Device

YANG Haiwei,ZHANG Gang,LIU Ying
(Huzhou Power Supply Company,Zhejiang Electric Power Corporation,StateGrid,Huzhou 313000,China)

The paper discusses the feasibility of temperature display wax sheet sticking device,and it also explores the possibility of improving the efficiency of temperature display wax sheet sticking device by the investigation of current application of temperature display wax sheet.By comparison,the paper proposes a design of temperature display wax sheet sticking device.After the process of design drawing,parts processing and test,the result show the device can not only stick charged temperature display wax sheet but also improve the efficiency of sticking.

current heated type;temperature display wax sheet;stick;develop

TM211

A

1009-1734(2016)04-0085-04

[责任编辑 高俊娥]

2015-05-22

杨海威,工程师,研究方向:变电运维.E-mail:531708621@qq.com

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