變電站設備SF6集成充氣裝置的研制

摘 要：電力系統重要設備在安裝時均有SF6充氣的工作環節。充氣工作所需工具很多，傳統充氣方法無集成度，稍有遺漏，將影響充氣工作的正常開展。而且，氣瓶充氣時的汽化過程會導致氣瓶底部出現冰凍現象，在寒冷季節尤為明顯，對出氣率造成了極大的影響。本文通過研制新型工器具和工藝流程，以其高集成度和裝置的特性，使設備充氣工作高效開展。

關鍵詞：電力系統設備；SF6充氣工作；集成充氣裝置

中圖分類號：TM506 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-01

隨著用電需求的不斷增加，電力系統的發展突飛猛進，110kV及以上的斷路器都基本采用SF6斷路器，也有越來越多的變電站采用GIS成套設備。這些都是電力系統中的重要設備。

這幾種重要設備在安裝時均有SF6充氣的工作環節。目前該工作的開展情況是將氣瓶、皮管、工具分別找出，將不同廠家的接頭臨時找出、配齊，所耗費的工時投入太大，而且稍有遺漏，將影響充氣工作的正常開展。另外，氣瓶充氣的汽化過程會導致氣瓶底部出現冰凍現象，在寒冷季節尤為明顯，對出氣率造成了極大的影響，并且直接降低了充氣工作的效率。

一、本文研究內容

在SF6斷路器和GIS成套設備安裝過程中，需要對設備充SF6氣體。之前的做法是提前將氣瓶、皮管、接頭分別找出，配齊，在充氣時遇到底部凝結的情況，采用熱水澆灌解決，效果并不明顯。整個作業過程效率非常低。

根據上述分析，我們發現研制一套變電站設備SF6集成充氣裝置，以其高度的集成性和裝置本身具有的特性，來解決目前充氣工作效率不高的問題。

裝置的功能需滿足以下要求：

（1）將充氣所用到的材料、工具、接頭等充分集成，形成模塊，通用性強；

（2）配專用的加熱裝置，克服充氣時底部的結冰現象，能保證氣瓶正常出氣；

（3）實現一瓶多充。即一個SF6氣瓶可以供多個氣室充氣，提高作業效率。

根據上述設想，該裝置的組成為：外觀為一輛集成專用車，分為車身本體部分和工具箱部分。車身本體部分由：車架、手動磁吸裝置（用于固定瓶身）、加熱裝置組成；工具箱部分由：氣壓表、轉換接頭、皮管分接塊組成。

依據上述設計思路，選取裝置的部件實物如下：

（1）閥路塊：是一個密閉結構（附閥路塊氣密性試驗報告），用于提供氣體分流，實現一瓶多充。其內部設置精密壓力表（0.001MPa），用于監測充氣壓力，閥路塊中設置泄壓閥，充氣中斷或結束后以此排出殘壓（通過回收裝置回收殘余的SF6氣體）；

（2）專用加熱裝置：設置25個風孔，采用熱氣對流的方法來進行熱傳導（溫度60—200攝氏度可調），熱能利用率高、安全可靠。該烘腔溫度可調，能保證氣瓶的正常出氣，不會再出現因輸氣時氣瓶被凍，影響氣瓶正常出氣的情況；

（3）手動磁吸裝置：采用手動磁吸裝置對鋼瓶進行固定，使鋼瓶與車身無縫對接，避免運輸時的抖動和間隙滑動現象。該裝置的吸力為1T，氣瓶滿氣時的重量為150kG，足以吸附氣瓶；

（4）裝載氣瓶嵌入式設計：建立在磁吸裝置的基礎上，氣瓶裝車方法設計為嵌入式，在裝載氣瓶時無需搬運氣瓶，直接將車身推近氣瓶即可實現；

（5）鎖定、減震輪：車輪具有鎖定和減震的功能，防止裝卸、運輸氣瓶時，車身偏移或劇烈抖動而影響設備、儀表的精密度。

依據上述選取的部件，參照設計圖紙制作實物如圖1：

圖1 變電站設備SF6集成充氣裝置實物

二、變電站設備SF6集成充氣裝置實際使用效果

本裝置在公司加工廠房、220kV明珠變、220kV清漾變進行了現場的實際應用，用此裝置對SF6斷路器、GIS設備進行SF6充氣工作。SF6充氣工作流程如圖2。

圖2 應用新裝置進行SF6充氣工作流程圖

實際應用后，操作人員認為：采用本裝置進行設備的SF6充氣工作，其高集成度和裝置的諸多特點，使工作前的準備時間和工作持續時間大大縮短，特別是其閥路塊具備的一瓶多充的功能，能同時充3個氣室，工作人員的疲勞程度明顯減輕。

本裝置可完成110kV、220kV及500kV不同電壓等級設備（包括主變充氮氣）的充氣工作。

三、結束語

變電站設備SF6集成充氣裝置成性能優良，運輸方便，功能齊全，使用過程中既節約了生產成本，又提高了生產效率。同時，裝置可完成不同設備（包括變壓器本體充氮）的充氣工作，其應用和推廣價值極大。

參考文獻：

[1]GB 50147-2010電氣裝置安裝工程高壓電器施工及驗收規范[S].

[2]GB 5025X-96電氣裝置安裝工程施工及驗收規范[S].

[作者簡介]吳良建（1984-），男，浙江東陽人，工程師，碩士，主要研究方向：電力系統及其自動化。