110 kV正立式電流互感器帶電取油樣輔助裝置的研發和應用

吳望業，陸雨琦

（國網浙江桐廬縣供電有限公司，浙江 杭州 311500）

110 kV電流互感器分為正立式和倒置式電流互感器，因倒置式電流互感器帶電取油樣時安全距離不足，一般是結合檢修工作將設備停電后進行取油樣工作的。

帶電取完110 kV正立式電流互感器油樣后，通過對油樣進行色譜分析可以得出油中溶解氣體的含量，進而可以判斷出電流互感器內部的狀態是否正常。及時完成油色譜分析工作可以及時了解設備運行情況是否良好，確保設備消除缺陷的及時性，保證供電可靠性。

桐廬公司目前檢修任務繁重，檢修試驗人員又比以往縮減，經常一天時間安排取60個左右油樣，采用現在的設備帶電取110 kV正立式電流互感器油樣，工作效率低，安全隱患大，亟須改進。

1 選題理由

桐廬縣供電公司目前對110 kV正立式電流互感器取油樣是采用針管、三通閥、硅膠取油管配合扳手從取油閥處獲取油樣的，如圖1所示。

圖1 電流互感器帶電取油樣示意圖

取油流程：開啟取油閥排除油管內不利于檢測的廢油→關閉取油閥→開啟取油閥用三通閥配合針管取45～50 mL油樣→關閉取油閥→最后將針管和膠帽中的氣體排除干凈并控制油樣在40 mL時利用膠帽將針管密封（油樣超過或少于40 mL會影響后續的油色譜分析試驗數據精度，影響試驗結果準確性）。

在取油樣過程中我們發現班組年輕員工對110 kV正立式電流互感帶電取油樣時間整體偏長，且發生過取油管脫落、取油閥閥門松脫的情況，存在電流互感器大量漏油的安全隱患。

進一步分析后，發現主要原因一是因為取油樣時必須一只手托住針管防脫離，造成操作三通閥、取油閥以及控制其與取油管的連接只能單手進行操作，單手操作不便增加工作耗時；二是因為操作失誤導致排油過量造成須要重新進行取油排油操作增加工作耗時。

2 確定目標

根據工作中遇到的實際問題，須自主研制一套110 kV正立式電流互感器帶電取油樣輔助裝置，該裝置應用后可以實現：一是將針管固定在電流互感器構架上，進而可以雙手操作相關部件，解決單手操作不便這一難題，二是該裝置能控制最終的油樣量在40 mL。

3 目標實施

3.1 成果研發路線和具體實施方案

技術路線：在此前做了大量的現場調研，并提出了多種設計方案，經比較后最后確定采用環氧樹脂3 D打印配合強磁鐵制作取油樣針管固定輔助裝置的方案。

實施方案：量取針管尺寸，獲得取油樣針管固定輔助裝置的外形尺寸，在輔助裝置上設計卡扣結構及限位結構并繪制CAD圖紙，確認CAD圖紙尺寸滿足要求后，繪制3D打印效果圖并委托第三方公司3D打印制作，如圖2所示。

圖2 取油樣針管固定輔助裝置3D效果圖

3.2 成果主要創新點

該裝置是公司員工根據工作中遇到的實際問題，自主設計研發的。創新點1：該裝置根據取油樣針管尺寸設計，采用樹脂件3D打印制作，具有重量輕、精度高、便于攜帶的優點；創新點2：裝置內置強磁鐵，可以將針管牢固吸附在電流互感器構架上，無須手托，解決了單手操作不便的問題；創新點3：裝置上的限位結構件可以控制取油量以及排油量，解決了排油過量造成重復操作的問題。

4 應用效果

成果使用范圍及使用方法：該裝置適用于具有鐵質構架的110 kV正立式電流互感器取油樣工作。使用時將針管放入輔助裝置。雙手操作三通閥、取油閥等部件，使電流互感器內部的油通過三通閥流入針管，由尾部限位擋板控制最大取油樣不超過50 mL。關閉閥門，取下取油管。安裝40 mL油樣限位卡具，并排氣排油用膠帽密封針管，此時可以有效控制針管內油樣為40 mL，如圖3所示。

成果應用效果：110 kV正立式電流互感器帶電取油樣輔助裝置的應用降低了110 kV正立式電流互感器帶電取油樣的操作難度，縮短了取油樣工作時間。最為重要的是，利用該裝置進行取油樣工作，取油管脫落、取油閥閥門松脫這類安全隱患得到了控制，大大提高了安全水平。

圖3取油樣輔助裝置應用后現場照片

成果在公司系統內推廣應用情況：該裝置原理簡單，使用方便，目前在桐廬縣供電公司已經推廣使用，使用該裝置后平均可縮短45%的110 kV正立式電流互感器取油樣時間。

成果的成本構成：該裝置材料總成本370元，其中3 D打印費用350元，強磁鐵費用20元。制作模具量產后費用更低。

5 推廣前景

該輔助裝置裝置的應用降低了110 kV正立式電流互感器取油樣工作的難度，可精準控制電流互感器取油時的出油量以及排油后的剩余油量，避免了多次重復取油以及電流互感器因取油而明顯降低油位的情況，平均可縮短45%的取油樣時間，同時取油樣時可能發生的安全隱患得到了控制，該發明已獲得實用新型專利。

另外該裝置成本低、原理簡單、使用方便，特別適用于新接觸電流互感器取油樣工作的員工或110 kV正立式電流互感器取油樣工作量大的情況下，宜于推廣。