张 航

(国网吉林省电力有限公司吉林供电公司，吉林 吉林，132012)

0 引 言

呼吸器是油浸式变压器上专用的一种空气净化装置，装置里面装有硅胶，用于清除和干燥由于变压器油温之变化而进入变压器、储油柜的空气中的杂物和潮气，以保持变压器油的清洁和绝缘强度。硅胶在清除干燥空气中的杂物和潮气的过程中会逐渐变色，变压器呼吸器的硅胶变色超过2/3就需要进行更换作业。对主变压器来说，更换呼吸器硅胶是一项经常性的维护工作。传统的维护方法是将变压器呼吸器全部拆卸下来，移送至专门检修间进行更换，在此期间难免有部分空气进入变压器内部，有可能造成主变瓦斯保护动作。根据现场实际运行情况，呼吸器的硅胶一般半年时间内变色就超过2/3，如遇阴雨天气，则变色情况更加严重，而硅胶变色超过2/3就需要进行更换作业。对国网吉林公司2017年实施消缺性质的变电运维一体化项目的次数进行了统计分析。2017年共实施消缺性质的运维一体化项目171次，其中次数最多的为变压器呼吸器硅胶更换项目，约占作业总数的72%[1]。因此，研制了一款变压器呼吸器硅胶更换平台，应用于各种型号的变压器呼吸器的硅胶更换工作。

1 课题背景

根据《国家电网公司三十项反事故措施》及《变电运检五项通用制度》中的油浸式变压器运维细则要求：变压器本体有载呼吸器更换硅胶，应将重瓦斯保护改投信号，工作完毕后限期恢复[2]。国网吉林供电公司变电运维室要求66 kV变压器呼吸器硅胶更换时间≤40 min。

以2017年7月至12月为样本期，对公司所属6座变电站进行调查，统计结果显示均已超过规定要求的40 min，见表1。经过调查分析，结合变电运维室实际，确定将变压器呼吸器硅胶更换时间降至40 min以下作为课题目标。

表1 变电站更换呼吸器硅胶所用时间Table 1 Time taken to replace the respirator silicone in substations

2 问题分析

以变电运维四班所管辖的6座变电站为例展开深入调查，统计2016年更换变压器呼吸器硅胶各步骤所用时间。按照标准化作业要求变压器呼吸器更换硅胶主要分为五个步骤：工具准备、拆卸呼吸器、搬运至操作平台、硅胶倾倒及灌装、回装呼吸器。对五个步骤的作业时间进行统计，数据分析见表2。

表2 变电站更换呼吸器硅胶各步骤用时Table 2 Time of each step of replacing the respirator silicone in substations min

由表2可知，搬运至操作平台、硅胶倾倒这两个步骤的累计用时占总用时的50%～53%，因此影响变压器呼吸器硅胶更换时间长短的症结发生在这两个阶段。

为了验证所设定目标能够实现，展开进一步调查分析。在影响呼吸器硅胶更换时间的因素中，搬运至操作平台占13%，硅胶倾倒及灌装占40%，如将这两个环节问题解决90%，则硅胶更换时间为25.4 min。

通过采取现场验证、调查分析、测试测量方法，对收集的5个末端因素逐个进行确认，通过合理的验证标准确定主要原因。

1)针对性技术培训不够。《班组培训》中是否有呼吸器硅胶更换培训内容，并且培训结束后是否对班组人员进行呼吸器硅胶更换方法、步骤进行实训考试。实际中，班组人员全部完成培训课时，实训成绩合格率100%。

2)未按操作规范执行。小组成员根据《国家电网公司三十项反事故措施》及《变电运检五项通用制度》中的油浸式变压器运维细则要求对班组的呼吸器硅胶更换作业卡执行情况进行查看和确认。呼吸器硅胶更换作业卡合格率为100%。

3)多人操作效率低。常规倾倒、灌装硅胶需要多人协同配合操作，稍有不慎容易将呼吸器的玻璃外壁打碎，严重拖延了呼吸器硅胶更换时间。通过对变电运维四班所管辖12座变电站更换硅胶所用的时间进行调查统计，得出的结论是12座变电站更换硅胶所用的平均时间为53 min，超出了工区所要求的规定。

4)不同环境温度影响。小组成员对不同环境温度、不同出汗程度拆卸呼吸器时间进行确认。不同环境温度下操作时间差Δtmax≤5%。

5)缺少更换硅胶操作平台。呼吸器拆卸下后需要放置到专门的操作平台进行硅胶更换，这一步骤所用时间约占总时间的10%，不仅延长了作业时间，而且增大了呼吸器玻璃外壁破损的概率。

综上所述，通过对所有末端因素进行逐条确认，小组最终确认主要原因：缺少更换硅胶操作平台、多人操作效率低[3-5]。

3 技术方案

3.1 提出方案

通过计算机软件3DMAX绘制出呼吸器硅胶专用工具使用过程图。

该工具主要由底座、转杆、转轴、呼吸器固定托、可调节固定钳构成。将呼吸器通过可调节固定钳固定后，逆时针转动转杆即可将呼吸器内硅胶倾倒。大大降低了呼吸器更换时间以及损坏概率，同时单人即可操作。更换工具如图1所示。

图1 硅胶更换工具Fig.1 Tools for silicone replacement

3.2 成品展示

图2所示为变压器呼吸器硅胶更换的专用工具。使用时将所需更换硅胶的变压器呼吸器放置圆盘上，并用专用的工具将其固定，运用物理学中的杠杆原理，搬动其侧方把手将呼吸器内的硅胶粒倾倒出去。这样既可减少硅胶粒的更换时间，又节省了人力，对呼吸器的玻璃器壁起到了保护作用。

图2 成品展示Fig.2 Display of finished product

4 应用效果

为了检验工具现场使用效果，分别在12个变电站进行了效果测试，并对呼吸器硅胶更换作业时间进行了统计，见表3。呼吸器硅胶更换平均时间约为26.3 min，满足吉林供电公司变压器呼吸器硅胶更换时间≤40 min的要求。使用此专用工具后，提高了作业效率，节省了人力成本。

表3 使用专业工具后各步骤所用时间Table 3 Time spent on each step after using professional tools min

5 结 语

应用呼吸器硅胶专用平台进行更换工作时，硅胶倾倒及灌装这一步骤的用时平均值由原来的18.5 min降至2 min，硅胶更换时间长问题已得到很好的解决，达到了预期目标，提高了劳动效率，在一定程度上缓解了人员不足的问题。下一步打算对此工具的支架、平台、支撑架、支撑座、承架等组成部分的制作材料加以改进，并对整个工具的尺寸加以缩减，以达到轻量化、精简化的目标。