一 研究背景与意义
近年来,随着国家电网公司超、特高压等一大批重点工程的建设,输电等级和输送容量不断攀升,高压开关作为电网中重要的控制保护设备,对其可靠性要求进一步提高。灭弧室是高压开关设备的核心部件,其装配水平直接影响到开关设备的开断能力,进而关系着整个电网的稳定运行,因此进行灭弧室关键技术的开发尤为重要。
在高压开关罐式断路器装配过程中,要求灭弧室装配至罐体组件指定位置。现有装配作业方法存在以下问题,(1)装配过程中,灭弧室和罐体的相对位置调整困难,无法精确装配;(2)装配过程中,使用吊车吊装灭弧室自由度大,安全性不可靠,同时容易发生磕碰现象;(3)装配效率低,装配过程中需要多人配合才能完成;(4)长径比大且质量大不易调整。
为此我们针对这一现象进行超特高压开关设备中灭弧室装配关键技术开发及应用,制定合理的解决措施和装配流程,制作一系列的工装,满足了实际生产需求,达到了安全、高效、节约、高品质的既定目标,通过进一步的开发和优化,每年可为公司降低生产成本数百万元以上,提高了我公司在关键核心零部件的装配技术。
二 整体思路
根据罐式断路器产品结构分析,确立整体吊运方案,工装设计及优化,投制工装进行现场使用来验证效果并逐步改进,最终指导生产使用。
三 主要研究内容
1 分析研究罐式断路器产品结构
断路器的壳体为焊接形式的大罐体,其中心距地面约1.5米,总长约4米左右,下方由四个支腿支撑。上部设置两个焊接拔口。因其体积较大,需将各单件加工后用焊具焊成。灭弧室水平封闭在壳体内,灭弧室组件包括并联电阻,并联电容,动静触头装配和电阻开断单元,其重量根据配置不同大约在1.5吨到2吨。长径比大且质量大给装配工作造成一定的困难。
2 确立整体吊运方案
项目组首先针对灭弧室结构查阅大量相关资料,结合垂直和水平两种吊装方式进行分析。最终确立水平吊运方案。
3 工装设计及优化
最开始的工装设计思路及雏形,起吊吊装结构对称设置在U形架体的侧边上,连接架还包括连接在U形架体的背离开口一侧的配重架,而配重安装在配重架上。工装的U形架体开口朝向灭弧室并套在灭弧室端部,U形架体的底部与灭弧室的盖板的端面固定连接,U形架体的侧壁伸向灭弧室的中部附近,且侧壁上设置起吊吊装结构,这样设置的好处是工装的吊点与灭弧室的重心很接近,保证吊装时配重的重量相应变小,通过手拉葫芦改变重心位置来适配不同型号、重量的灭弧室。