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0 引言

隨著變電站六氟化硫絕緣設備的不斷增加,尤其是GIS站的普及,相關設備在運作中常見壓力值低于額定值的情況,需要進行及時補氣。由于設備型號不同,需要采用相對應的補氣接頭,存在效率低下且易漏氣的風險。同時,設備的六氟化硫壓力表長時間暴露在環(huán)境中運行后,存在老化、指針卡阻等現(xiàn)象,需要進行校驗并進行及時更換,當氣壓表有卡阻、人為控制補氣量不夠精準時,會導致設備氣壓補到超額定值,要排氣并用專用裝置回收[1]。目前市面上沒有可迅速精準選取補氣頭且能校表的裝置,因此需要設計一款簡單實用且符合檢修人員習慣的補氣輔助裝置。

1 六氟化硫氣體補充用新型多功能轉換裝置設計

1.1 多功能轉換裝置結構設計 六氟化硫氣體補充用新型多功能轉換裝置主要分為四通閥、氣體壓力表、針閥、金屬氣管及氣管與密度繼電器表連接轉換頭以及連接部分。其中,四通閥主要是作為一個中間連接及控制作用,以四通閥作為連接裝置的轉換裝置主體。

裝置的四個閥門中,第一閥門固定連接到六氟化硫氣瓶,第二閥門固定連接到裝置自帶的氣體壓力表;剩余的兩個閥門可同時給兩臺設備補氣,大大減少補氣時間;也可一個連接到設備或者設備的密度表,另外一個連接到針閥,實現(xiàn)校表、放氣等功能。

氣體壓力表主要是在補氣時,通過對比本裝置壓力表與被補氣設備的密度表數(shù)值的大小及變化。一是判斷所選取的補氣頭是否存在問題,有問題可進行及時更換;二是判斷設備密度表指針是否存在卡阻、反應不靈敏等問題。

針閥則是用于將密度表加壓到額定值后,分別緩慢放氣至報警值、動作值,同時配合萬用表測量,來判斷設備密度表動作是否及時、準確。通過連接轉化頭將整個裝置連接在一起,更加靈活多變;帶逆止閥的快速接頭可實現(xiàn)各裝置的快速連接,且確保不充氣時整個裝置也不會漏氣,只需在整個工作結束后關閉氣瓶即可。

1.2 設計多功能轉換裝置操作方式 將本裝置四通閥的第一閥門通過減壓閥、氣管與六氟化硫氣瓶連接后,將第二閥門與氣壓表相連接。本裝置對于各功能實現(xiàn)的操作方式如下:首先需要延長補氣管且能同時對多個設備補氣,當補氣管型號不一致時,可以通過四通閥連接不同型號的補氣管從而來實現(xiàn)補氣管的延長。然后,快速選取正確的補氣頭,將補氣頭插入設備時,觀察裝置壓力表與設備密度表的讀數(shù)是否一致即可迅速判斷本裝置有無漏氣,若讀數(shù)不一致則說明補氣頭型號不對,需要進行更換,直至找到使表讀數(shù)一致的補氣頭[2]。最后還需要調(diào)節(jié)設備氣壓過高問題,當補氣過程中因人為問題等原因?qū)е略O備氣壓過高時,可將針閥連接到回收裝置,通過控制針閥的開合量來精準控制放氣速度,直至達到額定值。

2 仿真實驗設計

實驗通過仿真實驗驗證本文設計的六氟化硫氣體補充用新型多功能轉換裝置在輔助選擇轉換補氣頭時是否擁有更高的準確率,并通過對比試驗與傳統(tǒng)的設備進行對比分析。

2.1 實驗準備工作 在模擬環(huán)境下設置100個六氟化硫氣體補充模型,并將這100個模型分為5組,每組平均20個模型。尋找5位擁有成熟技術的工作人員作為樣本集,并使這5位技術人員分別對5個組的補氣頭模型進行選擇,并通過Matlab進行建模分析,得到人工選擇補氣頭的準確性數(shù)據(jù)。在環(huán)境下構建本文設計的六氟化硫氣體補充用新型多功能轉換裝置模型,并將上述100個六氟化硫氣體補充模型的數(shù)據(jù)作為參數(shù),運行程序得到實驗數(shù)據(jù)。

2.2 實驗結果分析 構建一個六氟化硫氣體補氣頭選擇準確率的數(shù)學模型,其計算公式為:

其中,A表示選擇六氟化硫氣體補氣頭時的準確率,m表示正確選擇六氟化硫氣體補氣頭的次數(shù),n表示樣本總數(shù)。在該實驗中,使用輔助裝置進行選擇和使用人工方法進行選擇的數(shù)據(jù)結果如下表所示。

表1 實驗準確率

根據(jù)上表可知,在使用補氣輔助裝置的情況下,更換補氣頭時的準確率能達到100%,而在不使用補氣輔助裝置的時候,即使是擁有成熟技術的工作人員也可能會發(fā)生失誤,因此可以得知,設計的六氟化硫氣體補充用新型多功能轉換裝置是擁有實用價值的。

3 結束語

設計了一款能夠自動對六氟化硫氣體進行補氣的多功能轉換裝置,不僅能夠快速準確地選取補氣頭,還能夠自動調(diào)節(jié)設備的氣壓值。且操作簡單易學,符合工作人員的操作習慣,實用性極強。