郭科明 羅毅

摘 要：呼吸器的運行維護很重要，為此研制了一種呼吸器延伸引落構件，經過改造，電力設備呼吸器能滿足不停電更換呼吸器硅膠的要求。

關鍵詞：呼吸器;延伸引落;改造

0 引言

油浸式變壓器、集合式電容器、油浸式站用變壓器等充油設備大都配有呼吸器。呼吸器主要有兩大功能：（1）提供設備內部的空氣與外界相通的通道，保持設備內外氣壓一致。負荷較大或夏天高溫時，充油設備的絕緣油因設備內部溫度升高而膨脹，設備內部的空氣被呼出;負荷降低或冬季轉冷時，充油設備的絕緣油因設備內部溫度降低而收縮，吸入外界氣體。（2）呼吸器內的干燥劑能吸收充油設備呼吸作用時吸入的空氣水分，從而防止空氣中的水分進入設備，確保絕緣油的絕緣強度。

電力設備呼吸器通常采用硅膠作為干燥劑進行吸潮。我國南方省份空氣潮濕，春季及夏季雨水量較大，日常空氣濕度通常達到70%以上。充油設備由于通常安裝在室外的變電場中，受高溫高濕環境的影響，不用多長時間，一半以上呼吸器內部的硅膠就會吸潮并變色，此時為確保干燥效果，需要更換呼吸器硅膠。目前，由于呼吸器距離帶電體的安全距離不足，運維人員更換硅膠時需要進行停電操作，停電后檢修人員才能開展更換工作，不僅增加了運維人員的操作量，而且延長了檢修人員的等待時間，降低了各班組工作效率。另外，呼吸器安裝高度高，更換時需要使用絕緣梯配合，增加了工作人員的勞動強度及作業風險。為了解決以上難題，本文研制了呼吸器延伸引落構件，經過改造可滿足不停電更換呼吸器硅膠的要求。

1 電力設備呼吸器的延伸引落改造方案設計

1.1 ? ?呼吸器延伸引落管的材料選擇

方案1：材料選擇塑料軟管。

優點：塑料軟管價格實惠，加工方便，重量輕，容易安裝。

缺點：時間一長易老化開裂，不耐日曬，不耐酸雨腐蝕。

方案2：材料選擇熱鍍鋅管。

優點：不怕日曬，可承受較大的內外壓力差，抗腐蝕能力較強，密封效果優越。

缺點：重量較大，需量好尺寸提前加工。

經過分析論證，呼吸器延伸管選擇經溫度和壓力試驗合格的熱鍍鋅管，密封效果有保證，可以長時間使用。

1.2 ? ?呼吸器延伸引落管選取長度

根據安全規程規定，人體與帶電設備的安全距離：500 kV為5 m、220 kV為3 m、110 kV為1.5 m、35 kV為1 m、10 kV為0.7 m。引落管長度的選擇可根據不同型號的呼吸器與帶電體距離的不同確定，只要滿足安全距離即可，對于需要延伸出網門的充油設備，如集合式電容器，還需要測量呼吸器引落位置到網門的距離。綜合材料購置成本、檢修工作的安全性、呼吸器的固定方式、檢修人員身高等多方面因素，最終決定準備0.5 m、1 m兩種長度的熱鍍鋅管和若干管道彎頭、管道直通。

1.3 ? ?呼吸器的固定方案

檢修人員固定呼吸器時，需要保證其足夠牢固且不對變壓器外觀做較大改變。所以本文因地制宜，選用槽鋼，先將槽鋼一端固定在變壓器絕緣墊處的緊固螺栓上，然后使用鐵箍將熱鍍鋅管固定在槽鋼的另一端，從而支撐并固定呼吸器。

1.4 ? ?呼吸器延伸引落管連接處的密封方案

呼吸器的延伸引落需使用多節熱鍍鋅管，所以熱鍍鋅管之間使用管道彎頭、管道直通進行螺紋連接。為確保連接處的密封性，檢修人員在連接前使用止水膠布纏繞在熱鍍鋅管兩端的螺紋上，連接好后，再使用冷縮管對連接處進行密封，這樣就能確保外界的水分不會進入管道內。

2 呼吸器延伸引落改造方案的實施

2.1 ? ?風險評估

根據改造方案，利用熱鍍鋅管進行延伸引落時檢修人員使用螺紋駁接，因此無需動火焊接。在引落呼吸器時需使用絕緣梯登高作業，存在高空墜落、墜物風險，需要專人扶梯，禁止拋接物件，工作負責人做好安全監護。使用喉鉗、梅花扳手等工具緊固駁接接口或螺絲時，容易用力過猛造成碰傷，因此工作負責人要做好安全監護。

2.2 ? ?改造前的準備

檢修人員由于需要根據呼吸器原本安裝的高度及位置制作呼吸器延伸引落構件，所以需要提前使用卷尺測量好兩個長度：垂直方向上需要引落的長度、呼吸器延伸到網門的長度（集合式電容器）。呼吸器延伸構件具有一定重量，如果集合式電容器的呼吸器離網門有較長距離（1 m及以上）時，檢修人員需要提前確定好支撐點及支撐方式，優先利用網門或圍場去支撐及固定延伸構件，這時要測量呼吸器到支撐固定點的距離長度。另外，檢修人員還需要將熱鍍鋅管提前攻絲，開好螺紋以便現場安裝。檢修人員測量好各個距離的長度及準備好改造所需的熱鍍鋅管、管道彎頭、管道直通等材料后，就可以進行呼吸器的延伸引落改造了。

2.3 ? ?現場改造步驟

待現場已停電且安全措施滿足工作要求后，檢修人員攜帶準備好的止水膠布、冷縮管、管道彎頭、管道直通、作為延伸引落構件的熱鍍鋅管（帶法蘭）、支撐點使用的槽鋼、密封墊圈、相應的工器具（喉鉗、17/19梅花扳手）來到現場，開始對呼吸器進行延伸引落改造：（1）拆解呼吸器并安放在平穩的地方。（2）在呼吸器安裝處連接上作為延伸引落構件的熱鍍鋅管（帶法蘭）。（3）在支撐點安裝好槽鋼并將熱鍍鋅管固定。（4）根據各個距離的長度連接好熱鍍鋅管，駁接前在熱鍍鋅管螺紋處先纏繞幾圈止水膠布，連接牢固后在駁接處外面套一個冷縮管密封。（5）在延伸引落處安裝呼吸器。

2.4 ? ?改造實例及對比分析

2.4.1 ? ?改造實例

（1）集合式電容器的呼吸器延伸引落改造如圖1所示。

改造前，呼吸器在網門內電容器油枕的旁邊，所以需要運維人員停電后才能更換呼吸器硅膠，更換呼吸器硅膠需要使用絕緣梯，網門內空間狹窄，每次架設絕緣梯時都費時費力，在梯上工作用力過猛時易發生高空墜物事故，增加了工作強度、工作時間和作業風險。

改造后，呼吸器在網門外，安全距離足夠，安裝高度合適，檢修人員只需要站在地面即可更換硅膠，方便又快捷。

（2）油浸式變壓器的呼吸器延伸引落改造如圖2所示。

改造前，有載調壓機構呼吸器在其油枕的旁邊，檢修人員需要在主變爬梯處登上變壓器頂部才能更換硅膠，因此需要運維人員停電后才能更換呼吸器硅膠，增加了設備的停電時間，影響企業對用戶的正常供電。

改造后，呼吸器在變壓器下方，安全距離足夠，安裝高度合適，檢修人員只需要站在地面即可更換硅膠，設備無需停電，保證了用戶的用電質量。

2.4.2 ? ?對比分析

本文以油浸式變壓器的呼吸器延伸引落改造為例，進行相關的數據統計及分析：

改造前，3月—10月是變壓器呼吸器硅膠變色的高發期，一年需更換呼吸器硅膠2～3次，更換呼吸器硅膠需運維人員停主變。在只有1臺主變的山區變電站，停主變時，10 kV線路負荷需通過環網轉移至其他變電站，此時會影響該地區用戶的用電質量，增加電網的運行風險。檢修、運維人員前往變電站需1 h，運維人員停主變大約需要2 h，檢修班組等待工作許可約0.5 h，更換呼吸器硅膠約0.5 h，運維人員恢復主變供電約需2 h，一年更換3次，影響設備供電共計15 h，占用運維人員工作時間18 h，占用檢修人員工作時間9 h。改造后，檢修班組可不停電更換呼吸器硅膠，不僅提高了用戶的用電質量，增加了地區電網的穩定性，而且節約了檢修人員1.5 h的等待時間、運維人員18 h的工作時間，減少了車輛的油耗，減輕了工作人員的工作量，為企業節約了資源。

3 改造成果

（1）提高人員工作安全系數。改造后，檢修人員可以不停電更換油浸式變壓器、集合式電容器呼吸器的呼吸器硅膠，減少工作流程，無需登高作業，提高了工作效率及安全性。（2）減少人員的工作時間。檢修人員可以在地面更換硅膠，不需要搬運絕緣梯和登高作業，消缺時間由改造前的30 min縮短為15 min。（3）減少參與工作人員數量。呼吸器經改造后，可以帶電作業，調度人員不用下令操作，運行人員也可電話許可及終結，減少了參與人員，人力資源利用率得到有效提升。（4）減少了設備的停電時間，增加了地區電網的穩定性，提高了用戶的用電質量。

4 結語

呼吸器經過延伸引落改造后，檢修人員更換呼吸器硅膠更輕松、更安全、更快捷，減少了設備的停電時間，節省了人力、物力和財力，提高了消缺效率和供電可靠性。麻雀雖小五臟俱全，微小改造創造效益。電力工作人員在日常工作中要多想多學，增強自身的創新能力。

[參考文獻]

[1] 張煒.電力系統分析[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

[2] 黃晉.變壓器呼吸器的安裝與運行維護[J].農村電氣化，1999（10）：25.

[3] 張全元.變電運行現場技術問答[M].北京：中國電力出版社，2003.

收稿日期：2020-11-27

作者簡介：郭科明（1992—），男，廣東云浮人，電氣工程及其自動化工程師，從事變電設備檢修與維護工作。

羅毅（1977—），男，廣東云浮人，電氣工程及其自動化工程師，從事變電設備檢修與維護工作。