一种SF6不停电补气装置在变电站工程中的应用浅析

陈振江 何政宇 白双全 杨林清 李卫东

引言

在检修人员进行SF6充气设备带电补气工作中，特别是220kV电流互感器的补气工作中，由于设备补气口距离地面较高（220kV电流互感器距地面约4.5米），检修人员需通过爬梯带上补气设备登高带电补气，在登高作业时，距离带电设备较近，且存在爬梯上发力困难、作业空间站立不稳、安全带悬挂困难、感应电较大等问题，严重影响工作效率，且存在较大的人员、设备风险。设计一种将补气接头下引的装置，通过补气装置下引，检修人员站立地面即可完成补气，大大缩减了补气需要的时间，提高了工作效率。

一、目前补气工作存在的问题

近年来，随着我国电力工业的迅速发展和技术装备水平的提高 ,SF6 电气设备已大量投运，SF6 气体以其优异的绝缘和灭弧性能，在电力系统中得到广泛应用，几乎成了中压、高压和超高压开关中所使用的唯一绝缘和灭弧介质。目前,在我国63～750KV电力系统中 ,SF6 气体绝缘断路器和 SF6 气体绝缘变电站 (GIS) 的应用已是相当广泛 , 因此对 SF6电气设备的日常监督工作日益重要。由于 SF6 设备繁多而且经过长时间运行，经常存在漏气的可能发生，这就需要定期进行补气。补气作业时存在以下问题：在将 SF6 气体由气瓶回充至 SF6 电气开关时，气瓶内的压力大于电气开关内的压力，气瓶内液态的 SF6 在压力降低的情况下将转换成气态SF6输出至电气开关，所以转换过程会出现吸热的物理现象，而SF6气瓶往往会因为气瓶温度过低导致SF6气体无法气化，回充效率不理想。

电力SF6互感器传统补气方式，大多由人工手工操作加气阀门，无法根据SF6互感器内部的SF6气体压力进行平稳舒缓补气，补气过程中可能由于工作人员疏忽，补气压力太大，造成带电运行中SF6电力互感器内气流冲击，而导致电力SF6互感器的事故，甚至爆炸的危险，也避免了如补气气源压力不足，造成倒出气，同样会导致带电运行中电力 SF6 互感器的事故，甚至爆炸的危险。

在检修人员进行SF6充气设备带电补气工作中，特别是220kV电流互感器的补气工作中，由于设备补气口距离地面较高（220kV电流互感器距地面约4.5米），检修人员需通过爬梯带上补气设备登高带电补气，在登高作业时，距离带电设备较近，且存在爬梯上发力困难、作业空间站立不稳、安全带悬挂困难、感应电较大等问题，严重影响工作效率，且存在较大的人员、设备风险。

二、一种SF6不停电补气装置在变电站工程中的应用

对当前常见的高处带电补气形式进行调查研究，设计一种将补气接头下引的装置，该装置上端可接入原补气口处，下端配置密度继电器及补气接口，通过充气设备构架进行固定，下端高度距地面1.5米，补气口通过逆止阀进行密封，并外置一个带密封胶圈的封盖进行二道防漏。该补气引出装置可带电进行安装，无需设备停电，安装在地面就可完成补气操作且可长期使用。

在充气装置中,设置有一个直接连接有充气接头的充气阀;所述的充气装置通过充气管道连接有一个可调整开关行程的安全阀及一个转换接头与所述SF6设备相连接;所述的充气装置还包括一个四通接头,至少分别连接着充气阀,流量计以及安全阀,所述安全阀内部的逆止阀顶针与置于一直线上的,外连接着旋钮的外部顶针分体设置,且所述逆止阀顶针的前端部与SF6设备的接头接触,并且可以使逆止阀顶针在阀体内处于零行程,半行程和满行程三个位置;它可以准确的测量SF6设备是否有泄漏及泄漏速度,及时处理故障,保障电网的完全,具有拆装简单,使用方便,安全可靠等特点.

三、该装置解决的问题

1、通过补气装置下引，可避免带电高处作业中距离带电设备较近、爬梯上发力困难、作业空间站立不稳、安全带悬挂困难、感应电较大等诸多问题，避免了高坠、触电、设备损害等风险，大大提高补气工作的安全性。2、通过补气装置下引，检修人员站立地面即可完成补气，大大缩减了补气需要的时间，提高了工作效率。3、该下引装置采用统一补气口，简化了补气接头繁多的问题，之后补气只需一种补气接头，提高了便利性。4、该下引装置配备密度继电器，运维人员站在地面即可观察压力值，大大提高了运维的精确性及便利性。5.该下引装置无需停电即可完成安装，提高了经济效益。

本装置应用前景广阔，通过该项目研制的补气引出装置，可极大提高检修人员高处带电补气安全性、可靠性，同时无需登高作业补气，大大提高了补气工作效率，且实用性高，用途广，具有极高的推广价值。

本项目的技术关键点及创新点强，包括：1、避免了高处带电补气作业大大降低作业风险；2、下引补气装置配备密度继电器，方便日常运维；3、所有需下引设备统一了补气口，方便了日后补气工作。

四、小结

通过本装置可移动全天候智能自动补气装置通过对SF6设备的监测，从而对压力低的设备实现自动补气功能，避免了人工频繁补气，节省了人力物力，提高了工作效率。避免了如补气气源压力不足，造成倒出气，同样会导致带电运行中电力 SF6 互感器的事故，甚至爆炸的危险。可以考虑在各个工作现场进一步推广。