电力设备呼吸器的延伸引落改造

郭科明 罗毅

摘 要：呼吸器的运行维护很重要，为此研制了一种呼吸器延伸引落构件，经过改造，电力设备呼吸器能满足不停电更换呼吸器硅胶的要求。

关键词：呼吸器;延伸引落;改造

0 引言

油浸式变压器、集合式电容器、油浸式站用变压器等充油设备大都配有呼吸器。呼吸器主要有两大功能：（1）提供设备内部的空气与外界相通的通道，保持设备内外气压一致。负荷较大或夏天高温时，充油设备的绝缘油因设备内部温度升高而膨胀，设备内部的空气被呼出;负荷降低或冬季转冷时，充油设备的绝缘油因设备内部温度降低而收缩，吸入外界气体。（2）呼吸器内的干燥剂能吸收充油设备呼吸作用时吸入的空气水分，从而防止空气中的水分进入设备，确保绝缘油的绝缘强度。

电力设备呼吸器通常采用硅胶作为干燥剂进行吸潮。我国南方省份空气潮湿，春季及夏季雨水量较大，日常空气湿度通常达到70%以上。充油设备由于通常安装在室外的变电场中，受高温高湿环境的影响，不用多长时间，一半以上呼吸器内部的硅胶就会吸潮并变色，此时为确保干燥效果，需要更换呼吸器硅胶。目前，由于呼吸器距离带电体的安全距离不足，运维人员更换硅胶时需要进行停电操作，停电后检修人员才能开展更换工作，不仅增加了运维人员的操作量，而且延长了检修人员的等待时间，降低了各班组工作效率。另外，呼吸器安装高度高，更换时需要使用绝缘梯配合，增加了工作人员的劳动强度及作业风险。为了解决以上难题，本文研制了呼吸器延伸引落构件，经过改造可满足不停电更换呼吸器硅胶的要求。

1 电力设备呼吸器的延伸引落改造方案设计

1.1    呼吸器延伸引落管的材料选择

方案1：材料选择塑料软管。

优点：塑料软管价格实惠，加工方便，重量轻，容易安装。

缺点：时间一长易老化开裂，不耐日晒，不耐酸雨腐蚀。

方案2：材料选择热镀锌管。

优点：不怕日晒，可承受较大的内外压力差，抗腐蚀能力较强，密封效果优越。

缺点：重量较大，需量好尺寸提前加工。

经过分析论证，呼吸器延伸管选择经温度和压力试验合格的热镀锌管，密封效果有保证，可以长时间使用。

1.2    呼吸器延伸引落管选取长度

根据安全规程规定，人体与带电设备的安全距离：500 kV为5 m、220 kV为3 m、110 kV为1.5 m、35 kV为1 m、10 kV为0.7 m。引落管长度的选择可根据不同型号的呼吸器与带电体距离的不同确定，只要满足安全距离即可，对于需要延伸出网门的充油设备，如集合式电容器，还需要测量呼吸器引落位置到网门的距离。综合材料购置成本、检修工作的安全性、呼吸器的固定方式、檢修人员身高等多方面因素，最终决定准备0.5 m、1 m两种长度的热镀锌管和若干管道弯头、管道直通。

1.3    呼吸器的固定方案

检修人员固定呼吸器时，需要保证其足够牢固且不对变压器外观做较大改变。所以本文因地制宜，选用槽钢，先将槽钢一端固定在变压器绝缘垫处的紧固螺栓上，然后使用铁箍将热镀锌管固定在槽钢的另一端，从而支撑并固定呼吸器。

1.4    呼吸器延伸引落管连接处的密封方案

呼吸器的延伸引落需使用多节热镀锌管，所以热镀锌管之间使用管道弯头、管道直通进行螺纹连接。为确保连接处的密封性，检修人员在连接前使用止水胶布缠绕在热镀锌管两端的螺纹上，连接好后，再使用冷缩管对连接处进行密封，这样就能确保外界的水分不会进入管道内。

2 呼吸器延伸引落改造方案的实施

2.1    风险评估

根据改造方案，利用热镀锌管进行延伸引落时检修人员使用螺纹驳接，因此无需动火焊接。在引落呼吸器时需使用绝缘梯登高作业，存在高空坠落、坠物风险，需要专人扶梯，禁止抛接物件，工作负责人做好安全监护。使用喉钳、梅花扳手等工具紧固驳接接口或螺丝时，容易用力过猛造成碰伤，因此工作负责人要做好安全监护。

2.2    改造前的准备

检修人员由于需要根据呼吸器原本安装的高度及位置制作呼吸器延伸引落构件，所以需要提前使用卷尺测量好两个长度：垂直方向上需要引落的长度、呼吸器延伸到网门的长度（集合式电容器）。呼吸器延伸构件具有一定重量，如果集合式电容器的呼吸器离网门有较长距离（1 m及以上）时，检修人员需要提前确定好支撑点及支撑方式，优先利用网门或围场去支撑及固定延伸构件，这时要测量呼吸器到支撑固定点的距离长度。另外，检修人员还需要将热镀锌管提前攻丝，开好螺纹以便现场安装。检修人员测量好各个距离的长度及准备好改造所需的热镀锌管、管道弯头、管道直通等材料后，就可以进行呼吸器的延伸引落改造了。

2.3    现场改造步骤

待现场已停电且安全措施满足工作要求后，检修人员携带准备好的止水胶布、冷缩管、管道弯头、管道直通、作为延伸引落构件的热镀锌管（带法兰）、支撑点使用的槽钢、密封垫圈、相应的工器具（喉钳、17/19梅花扳手）来到现场，开始对呼吸器进行延伸引落改造：（1）拆解呼吸器并安放在平稳的地方。（2）在呼吸器安装处连接上作为延伸引落构件的热镀锌管（带法兰）。（3）在支撑点安装好槽钢并将热镀锌管固定。（4）根据各个距离的长度连接好热镀锌管，驳接前在热镀锌管螺纹处先缠绕几圈止水胶布，连接牢固后在驳接处外面套一个冷缩管密封。（5）在延伸引落处安装呼吸器。

2.4    改造实例及对比分析

2.4.1    改造实例

（1）集合式电容器的呼吸器延伸引落改造如图1所示。

改造前，呼吸器在网门内电容器油枕的旁边，所以需要运维人员停电后才能更换呼吸器硅胶，更换呼吸器硅胶需要使用绝缘梯，网门内空间狭窄，每次架设绝缘梯时都费时费力，在梯上工作用力过猛时易发生高空坠物事故，增加了工作强度、工作时间和作业风险。

改造后，呼吸器在网门外，安全距离足够，安装高度合适，检修人员只需要站在地面即可更换硅胶，方便又快捷。

（2）油浸式变压器的呼吸器延伸引落改造如图2所示。

改造前，有载调压机构呼吸器在其油枕的旁边，检修人员需要在主变爬梯处登上变压器顶部才能更换硅胶，因此需要运维人员停电后才能更换呼吸器硅胶，增加了设备的停电时间，影响企业对用户的正常供电。

改造后，呼吸器在变压器下方，安全距离足够，安装高度合适，检修人员只需要站在地面即可更换硅胶，设备无需停电，保证了用户的用电质量。

2.4.2    对比分析

本文以油浸式变压器的呼吸器延伸引落改造为例，进行相关的数据统计及分析：

改造前，3月—10月是变压器呼吸器硅胶变色的高发期，一年需更换呼吸器硅胶2～3次，更换呼吸器硅胶需运维人员停主变。在只有1台主变的山区变电站，停主变时，10 kV线路负荷需通过环网转移至其他变电站，此时会影响该地区用户的用电质量，增加电网的运行风险。检修、运维人员前往变电站需1 h，运维人员停主变大约需要2 h，检修班组等待工作许可约0.5 h，更换呼吸器硅胶约0.5 h，运维人员恢复主变供电约需2 h，一年更换3次，影响设备供电共计15 h，占用運维人员工作时间18 h，占用检修人员工作时间9 h。改造后，检修班组可不停电更换呼吸器硅胶，不仅提高了用户的用电质量，增加了地区电网的稳定性，而且节约了检修人员1.5 h的等待时间、运维人员18 h的工作时间，减少了车辆的油耗，减轻了工作人员的工作量，为企业节约了资源。

3 改造成果

（1）提高人员工作安全系数。改造后，检修人员可以不停电更换油浸式变压器、集合式电容器呼吸器的呼吸器硅胶，减少工作流程，无需登高作业，提高了工作效率及安全性。（2）减少人员的工作时间。检修人员可以在地面更换硅胶，不需要搬运绝缘梯和登高作业，消缺时间由改造前的30 min缩短为15 min。（3）减少参与工作人员数量。呼吸器经改造后，可以带电作业，调度人员不用下令操作，运行人员也可电话许可及终结，减少了参与人员，人力资源利用率得到有效提升。（4）减少了设备的停电时间，增加了地区电网的稳定性，提高了用户的用电质量。

4 结语

呼吸器经过延伸引落改造后，检修人员更换呼吸器硅胶更轻松、更安全、更快捷，减少了设备的停电时间，节省了人力、物力和财力，提高了消缺效率和供电可靠性。麻雀虽小五脏俱全，微小改造创造效益。电力工作人员在日常工作中要多想多学，增强自身的创新能力。

[参考文献]

[1] 张炜.电力系统分析[M].北京：中国水利水电出版社，1999.

[2] 黄晋.变压器呼吸器的安装与运行维护[J].农村电气化，1999（10）：25.

[3] 张全元.变电运行现场技术问答[M].北京：中国电力出版社，2003.

收稿日期：2020-11-27

作者简介：郭科明（1992—），男，广东云浮人，电气工程及其自动化工程师，从事变电设备检修与维护工作。

罗毅（1977—），男，广东云浮人，电气工程及其自动化工程师，从事变电设备检修与维护工作。