新型GIS刀闸及地刀位置专用观察工具的研制

引言

近年来,我国经济快速发展,电力需求量不断增长,电力事业进入高速发展期,电力设备的技术也越来越先进,新建变电站越来越多地采用GIS设备,其占地面积小、施工工期短、各元件通用性强、设备巡维周期长、受外界环境影响小等优点均让其成为新建变电站首选。然而,GIS设备由于安装在封闭金属罐体中,运行人员很难观察到设备内部相关情况,特别是在设备操作时,很难观察到GIS设备刀闸、地刀的准确位置,因此,本文设计研制了一款GIS设备刀闸、地刀位置专用观察工具,以此有效解决操作人员检查GIS刀闸、地刀位置困难的问题,提高了运行人员工作效率。

1现状分析

GIS刀闸、地刀操作过程中,在检查设备位置时,除了要检查后台信号、位置指示盘及指示灯外,还需检查GIS刀闸、地刀是否正确动作,操作是否到位。但在实际操作中,操作人员观察GIS刀闸、地刀位置难度比较大,主要原因如下:

第一,GIS刀闸、地刀观察孔设计在GIS气室的上部,位置较高,操作人员需要爬上GIS设备外壳才能观察。以一个线路开关转检修为例,需要观察3把刀闸、2把地刀,需上下爬5次。操作人员爬上爬下,消耗了大量的体力,很容易产生疲劳感,在疲劳状态下进行操作,容易发生误操作事故,同时爬上GIS设备,人员接触带电设备外壳也存在人身触电伤亡风险。

第二,GIS刀闸、地刀观察孔较小,为约5cm的圆孔。由于观察孔较小,GIS气室内部昏暗,在没有光照的条件下,根本无法观察刀闸、地刀位置。三工位一体的GIS刀闸、地刀气室有两个观察孔,操作人员在观察时,需要从一个孔用电筒进行照明,然后从另外一个观察孔进行观察。由于设备可站人的位置比较小,所以只能由一名操作人员爬上设备后,一手拿电筒从一个观察孔进行照明,另外一手扶住设备,从另一个观察孔进行观察。操作人员在GIS设备上检查位置时如果脚滑,容易从设备上跌落下来或是不小心损坏旁边的设备,如sF6表计、光电转换单元或是局放检测装置等,造成人员伤亡或设备损坏。

2观察工具结构与功能

下面介绍一种新型观察工具,使用它能快速方便地检查GIS刀闸、地刀位置,解决操作人员检查GIS刀闸、地刀位置困难的问题,操作人员只需站在地面,即可对GIS刀闸、地刀位置进行检查,不用爬上GIS设备,避免了操作人员疲劳操作,提高了运行人员工作效率,同时也降低了运行人员操作过程中人身伤亡风险及设备损坏风险。

2.1观察工具结构

本文着手研制的GIS设备刀闸、地刀位置专用观察工具由物视装置和照明装置两部分构成,其结构如图1所示。

图1  观察工具结构

照明装置为管状,一头设计有适合GIS刀闸、地刀观察孔大小的乳胶孔罩,方便操作人员将照明工具快速定位到观察孔。照明装置的另一头可以安装手电筒,连接弯头处安装有459平面镜,起到光线反射的作用,光线可通过工具进入GIS气室内,照亮气室:同时通过光线的反射原理,使操作人员通过物视装置可以清晰地看到GIS气室内部刀闸、地刀的位置。

物视装置与照明装置类似,但没有照明电筒,照明电筒处改成了适合操作人员用的眼罩。操作人员通过目视口可以直接观察到GIS刀闸、地刀的位置。

2.2观察工具功能

GIS设备刀闸与地刀为三工位结构,刀闸和地刀位置处各有一个玻璃观察孔,大小约为5cm,GIS设备内部昏暗,无法直接从观察孔查看刀闸或地刀位置,因此,在观察刀闸位置时需在地刀观察孔给一个光源(即通过地刀观察孔用手电筒照明),然后从刀闸观察孔查看刀闸位置。本观察工具主要有以下两个功能:

(1)不同型号的GIS设备,其刀闸与地刀位置玻璃观察孔之间的距离与方向是不相同的,距离不同,表现在不同型号GIS设备两个观察孔之间的距离不同,因此需要物视装置与照明装置之间的连接杆具有可以调节长度的功能,本观察工具通过使用可伸缩连接杆来调节连接杆的长度以满足不同型号GIS设备的需求,连接杆长度调节后能保持不变,不会在使用过程中伸长或是缩短;方向不同,表现在两个观察孔有些是横向分布有些是纵向分布,因此需要物视装置与照明装置之间的连接杆可以909折叠,在连接杆一端装设万向棘轮转接头就可以调节物视装置和照明装置之间的位置,将两个装置由左右横向并列变为前后竖向排列,满足不同方向分布的观察孔的观察需求,如图2所示。

(2)由于观察孔的高度不同,如果物视装置导光管全部固定,势必会导致因为观察孔位置高低不同而需要操作人员通过弯腰、垫脚等动作配合才能观察,如果位置太高就需要站在绝缘凳上来观察,使用上很不方便,因此,需要物视装置通过可旋转连接弯头旋转目视口导光管,通过调节目视口导光管的方向,可以满足操作人员观察不同高度观察孔的需求,如图3所示。

3结语

GIS设备的诸多优点使其在变电站建设中使用越来越普遍,然而其刀闸、地刀位置检查却极其困难,只能通过电气量、位置指示灯、指示盘等间接检查,所以本文介绍了一种GIS设备刀闸、地刀位置专用观察工具的设计,操作人员站在地面上即可观察GIS设备刀闸、地刀位置,检查其是否正确动作、操作是否到位,解决了现有电气操作中操作人员检查GIS刀闸、地刀位置困难的问题,提高了操作人员工作效率,避免了人员因检查GIS刀闸、地刀位置而接触GIS设备外壳,降低了人身触电风险、跌落摔伤风险和设备损坏风险。