提高SF6充气设备带电检测效率的方法及实施

朱江文

摘 要：社会的发展和科技的进步，使得我国各项事业都在不断发展，人们经济水平的提高，使得人们对变电站建设的要求不断增加。SF6充气设备的数量也不断增加，更多带电进行检测的项目和人力资源的有限之间的矛盾也愈发突出，使我国供电企业面临普遍的带电检测的效率比较低，周期带电检测完成率也比较低的现象。文章主要对SF6充气设备带电补气和微水与气体组分测试，建立周期SF6充气设备带电检测体制机制，对设备内存在的各种隐患及时的进行发现，进而提高SF6充气设备带电检测的效率。

关键词：SF6充气设备；带电检测；效率；方法；实施

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0128-02

SF6充气设备在供电企业中有很大的应用，对整个电网的正常运行也有很大影响。在实际对这些设备进行应用时，带电检测的效率还有很大的不足，需要不断对其进行改进，下面对SF6充气设备带电检测进行详细的研究。

1 SF6充气设备带电检测的背景

1.1 传统的SF6充气设备检测存在的缺陷

传统停电检测的方式，存在停电的手续比较复杂，不能随时进行停电，停电检测会对电网供电的可靠程度产生影响等很多问题。而且，使用传统停电检测时，连接的结构带电检测存在逆止阀无法正常进行复归或者漏气等现象，使带电检测的各种存在一定安全隐患，进而不能普遍进行开展，造成检测的周期一般都很长，不能及时的了解设备中的隐患。

1.2 SF6充气设备带电检测具备的优势

为了及时了解SF6充气设备运行时的状态，需要加大对这一设备带电检测研究的力度，可以研发安全的连接接头，并在实际工作中进行应用，实现对SF6充气设备进行不停电检测，可以有效的节约停电所需的人工和其他成本，还使检测的周期很大的缩短，提高了整个电网供电的可靠性与安全性。

2 SF6充气设备带电检测的现状

某供电企业为例，该企业SF6充气设备有GIS设备和SF6断路器两种，其中GIS设备一共1250台，SF6断路器一共439台，设备的数量非常多。

目前使用SF6充气设备带电检测的方法主要是SF6气体微水测试，SF6气体纯度的测试和SF6气体分解的产物测试等，其中微水测试大概需要35 min，纯度的测试大概需要60 min，分解物的测试大概需要25 min，测试需要的总时间是120 min。希望可以对测试的装置进行改进，使测试工作的效率得到提高。

3 SF6充气设备带电检测特点

3.1 传统的SF6充气设备内连接的接头局限

目前，SF6断路器和GIS气室检测试验的连接接头，一般都是弹簧式的逆止阀结构，这种结构开启的压力是1.2 MPa，动作的行程是7～10 mm，使用这一结构目的是可以有效的对气室内SF6氣体的泄露进行防治。

但是，如果气体内含有微小的杂质，且这些杂质刚好位于阀口部位，或者阀口附近气体湍流的作用会引发逆止阀没有关闭到位，会导致SF6的气体出现大量的泄露，因此，对运行的断路器SF6气体含量进行测试时，存在潜在风险。

3.2 安全连接装置原理

安全连接装置的结构，使充气接口外螺纹的旋转位移作用和内部顶针推动弹簧式逆止阀直线的运动相分离。把充气的接口分为两级阀体的机构，一级阀体主要完成弹簧式逆止阀和接口的装置之间固定和联结，然后形成内部密闭小腔。二级阀体主要是借助螺纹旋转，推动内部的顶针顶开弹簧式逆止阀，进而实现打开弹簧式逆止阀的动作。而且，还要把充气的接口和皮管、放气阀、压力表和四联通等进行联结，形成充气套装置。充气结束后，需要先使二级阀退出，借助压力表指示的变化情况，对弹簧式逆止阀是否完全已经关闭进行确认，接着退出一级阀，进而完成充电工作。如果，压力表指示的变化显示弹簧式逆止阀并没有全部关闭，就需要再次借助二级阀把弹簧式逆止阀进行一次进退的动作，确保其全部关闭，这一过程不会产生气体的泄露，确保整个充气的过程可靠安全。

4 改进SF6充气设备带电检测效率的方法和措施

4.1 SF6充气设备内带电检测一般的方法

在进行改进之前，SF6充气设备带电测试分别实行露点方法实施微水测试，实行电化学传感器的方法对分解物进行测试，借助色谱方法对纯度进行测试。具体进行测试的过程中，因为只有一条气路，所以三个测试必须按照顺序进行。

而且，因为进行纯度测试管径和另外两个测试使用的管径也不同，所以在测试时还需要对管路进行更换，这样就使测试的时间得到延长。

4.2 SF6充气设备带电检测改进的方案

因为三种测试的仪器和方法比较独立，制约的因素主要就是气路的问题，只要使这一问题得到解决，就能够借助一次取气，使三个项目一起测试的目的得以实现，进而极大的降低测试时间，提高整个测试的效率。相关人员在进行仔细的分析和研究后，制定出增加四通阀方案，具体如下：

四通阀增加主要有两个关键的部分，第一是四通阀具体位置，第二是四通阀流量能否满足相应的要求。

根据研究发现，SF6充气设备带电测试的接头和取气管路间借助螺纹进行连接，所以，可以把四通阀设计在取气的接头盒取气的管道间。在流量的满足方面，增添四通阀钱，管路气体的流量是每分钟1 500 mL，增添四通阀后，每条管路的气体流量是每分钟500 mL。在实际的测试中，微水测试需要气体的流量是每分钟50～200 mL，分解物测试需要气体的流量是每分钟50～200 mL，纯度测试需要气体的流量是每分钟100～200 mL，这就可以看出，增添四通阀之后，每条管道内气体的流量都可以满足测试流量的要求。

4.3 SF6充气设备带电检测方案改进措施的实施

借助可行性分析后，可以对四通阀使用的实际环境等情况进行仔细的调查，并对四通阀孔径和尺寸进行严格的设计，选择和带电测试的接头部位相同的不锈钢材质。

设计完成之后，需要按照图纸制作出四通阀的实物，然后在现场进行安装并试用，根据试用的实际效果，对四通阀进行多次完善和修改，最终确定并完成对四通阀进行设计与制作的工作。在具体工作的现场，四通阀和SF6充气设备带电测试的接头进行连接，实现把原来气路分为三个的目的，进而满足三台仪器可以同时测试的要求，使整个检测的工作更加高效和科学。

4.4 对改进后的效果进行评估

4.4.1 现场使用的效果

SF6充气设备带电测试工作的现场，使用四通阀取得的效果比较好，借助四通阀成功的应用情况，实现对数个测试的项目一起进行测试的目标，进而使整个测试总共消耗的时间大大降低，提高整个SF6充气设备带电测试的效率，根据研究，现场的测试所使用的时间从以前的120 min，缩短了50 min，即只需要70 min，降低了大约42%。

4.4.2 安全方面的效益

借助應用四通阀，不仅能够使整个测试取气的时间得到降低，还有效避免测试过程中对气路进行更换的程序，降低测试时出现漏气的风险，提高整个测试的安全性。借助应用四通阀，可以提高整个测试的效率，使SF6充气设备测试面得到扩展，使更多SF6充气设备能够进行及时的测试，进而使设备出现故障的概率得到有效的降低，促进整个电网运行的状态更加稳定与安全。

4.4.3 环境方面的效益

借助应用四通阀，极大的减少SF6气体测试的用气量，降低气体进入环境内的风险，虽然这一气体是无毒的，但是确实一种温室气体，产生的温室效应超过二氧化碳很多倍，对环境有很大的影响，而且在运行的状态下，分解的产物大部分是有毒的，不管对环境还是人体都有极大危害。所以，降低测试时的用气量和测试中漏气的风险具有很好的环境效益。

5 结 语

综上所述，提高SF6充气设备带电检测的效率具有重要的意义，因此需要引起相关人员的重视力度，不断对其措施和方法进行改进，切实提高SF6充气设备带电检测效率，促进整个电网的安全运行。

参考文献：

[1] 李正明，王振华，赵岚.提高SF6充气设备带电检测效率的方法及实施 [J].浙江电力，2014（10）：21-22.

[2] 张浩，邬欣，周平，等.变电站SF6充气设备带电检测技术研究与应用[J].

浙江电力，2012，31（9）：56-58.

[3] 冯勇兵，卢德银，毛水强，等.变电站设备SF6集成充气装置及其使用方 法[P].CN103822087A.2014.

[4] 吴国强，邬欣，王振华.变电站充气设备状态检修带电检测技术的研究 与应用[A].全国输变电设备状态检修技术交流研讨会[C].2011.

[5] 张德智，陆国俊，王勇，等.SF6气体高压设备的微水带电可视化仿真测 试方法[P].CN103675517A.2014.