文劍輝

(廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司賀州供電局，廣西 賀州 542899)

0 引言

電力系統(tǒng)SF6設(shè)備因其擁有優(yōu)質(zhì)的絕緣強(qiáng)度、高斷口耐壓能力，且占地面積少、檢修周期長，在電網(wǎng)安裝運(yùn)維上有著諸多優(yōu)勢，因而在電力系統(tǒng)中的使用量逐年增加。但SF6設(shè)備受限于制造精度不夠、密封材料不佳、現(xiàn)場安裝質(zhì)量不高等因素，導(dǎo)致設(shè)備氣壓下降，當(dāng)下降至閉鎖值時(shí)，SF6設(shè)備內(nèi)部絕緣、滅弧性能會(huì)嚴(yán)重下降，影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)際工作中，每年需要執(zhí)行大量SF6設(shè)備的補(bǔ)氣工作，而SF6氣體的年泄漏率要求不高于0.5 %，其中還包括了補(bǔ)氣過程中的氣體排放量。因此，及時(shí)對氣壓不足的SF6設(shè)備進(jìn)行安全、高質(zhì)、高效補(bǔ)氣，對于保持SF6設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。

1 電力系統(tǒng)SF6設(shè)備補(bǔ)氣現(xiàn)狀

目前，電力系統(tǒng)SF6設(shè)備補(bǔ)氣管與充氣對接頭采用螺牙對接方式，在選用充氣對接頭時(shí)，經(jīng)常遇到未被標(biāo)識的廠家，被迫輪換試用，該過程操作繁瑣，存在磨損螺牙或有毒氣體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。部分充氣對接頭存在無逆止閥且充氣口未配備三通閥的情況；補(bǔ)氣結(jié)束后設(shè)備本體拆管時(shí)，由于補(bǔ)氣工作大多為不停電作業(yè)，受帶電安全距離限制，作業(yè)人員可操作空間小，頭往往靠近充氣頭下側(cè)充氣頭，拆除過程極易導(dǎo)致人員受到管道尾氣噴射，且尾氣因無法回收而被迫排放至大氣中。

此外，充氣管長度難適應(yīng)現(xiàn)場作業(yè)需求，過長時(shí)會(huì)增加洗管過程SF6氣體的排放量且不利于運(yùn)輸使用，長度不足時(shí)需要作業(yè)人員搬運(yùn)過重的SF6氣瓶(50 kg)靠近作業(yè)點(diǎn)，又因現(xiàn)場地勢不平，搬運(yùn)耗時(shí)、費(fèi)力，效率低下。因此，迫切需求設(shè)計(jì)一種安全、高效、低耗的補(bǔ)氣方式，解決現(xiàn)場“選頭難、配管難、拆管難、回收難、運(yùn)瓶難”五項(xiàng)技術(shù)難題。

2 SF6設(shè)備全能充氣管

SF6設(shè)備全能充氣管的主要結(jié)構(gòu)由快接頭(K)、對接頭(T1)、減壓閥(T2)、氣囊快接頭(T3)、快接頭選擇器(C)、增管封閥(F1)、增管封閥(F2)、接頭側(cè)封閥(F3)、氣瓶側(cè)封閥(F4)、氣囊側(cè)封閥(F5)、增管快接頭(S1)、SF6氣管(S2)、快接緩壓氣囊(Q)及回收裝置快接頭(H) 14個(gè)核心部件組成，其結(jié)構(gòu)設(shè)置如圖1所示。

圖1 SF6設(shè)備全能充氣管結(jié)構(gòu)

2.1 設(shè)計(jì)優(yōu)化

充氣對接頭是裝置的重要組成部分，設(shè)計(jì)要求做到快速匹配任意規(guī)格的充氣頭，并且能夠快速完成對接實(shí)施密封。設(shè)計(jì)通過“精度量具確認(rèn)充氣對接頭尺度，檔位分化識別”方法，實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)選用對接頭；運(yùn)用“壓槽對接，膠圈自封，彈扣自鎖”快接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速對接各接頭閥門。

在更換充氣對接頭操作過程中，為實(shí)現(xiàn)零排放SF6充氣工藝要求，增設(shè)了以下裝置。

(1) 增設(shè)了帶有回收功能的緩壓氣囊，通過截氣閥阻斷充氣對接頭與管道的氣道，運(yùn)用另一截氣閥導(dǎo)通至帶有回收功能的緩壓氣囊進(jìn)行阻隔。

(2) 增設(shè)了與回收裝置對接的快接頭，可以高效回收緩壓氣囊內(nèi)部氣體或管道氣體，避免有毒氣體外泄，可保障操作人員的人身安全。

2.2 工作原理

(1) 分割原理。制造一種可實(shí)現(xiàn)快速對接的對接頭，對接頭設(shè)截止閥，使管道實(shí)現(xiàn)拼接加長功能。

(2) 等勢性原理。給每段管道設(shè)置帶逆止閥的快速對接頭，使管道內(nèi)部常態(tài)處于正壓狀態(tài)，運(yùn)用密閉阻隔空氣工藝實(shí)現(xiàn)快速增管功能。

(3) 變害為益原理。設(shè)置管道與回收裝置快接頭，實(shí)現(xiàn)管道或緩沖氣囊SF6氣體回收。

2.3 操作方法

使用前，確認(rèn)工作現(xiàn)場所需充氣管道長度，如需加長，先關(guān)閉增管封閥F1，F(xiàn)2以及接頭側(cè)封閥、氣瓶側(cè)封閥，將數(shù)根SF6氣管快速接入，每次使用前，實(shí)施SF6管道驗(yàn)漏試驗(yàn)合格后，方能實(shí)施以下操作。

(1) 選頭。用快接頭選擇器測量SF6設(shè)備充氣口尺寸，根據(jù)測量數(shù)據(jù)選用合適尺寸的快接頭。

(2) 配管。確認(rèn)氣囊側(cè)封閥關(guān)閉，快接頭與對接頭對接，減壓閥與SF6氣瓶口安裝后，快接頭與設(shè)備本體充氣口對接；打開增管封閥F1，F(xiàn)2以及接頭側(cè)封閥、氣瓶側(cè)封閥，即可實(shí)施補(bǔ)氣工作。

(3) 拆管。設(shè)備補(bǔ)氣至所需氣壓后，按照順序關(guān)閉接頭側(cè)封閥、減壓閥、氣瓶閥口，最后拆除與設(shè)備相連的快接頭。如要更換與設(shè)備匹配的快接頭，則先要關(guān)閉接頭側(cè)封閥，打開氣囊側(cè)封閥，將對接頭至接頭側(cè)封閥之間管道內(nèi)的氣體導(dǎo)入氣囊快接頭，關(guān)閉氣囊側(cè)封閥后即可實(shí)施更換。

(4) 回收。需要回收快接緩壓氣囊的SF6氣體時(shí)，關(guān)閉接頭側(cè)封閥，對接頭與回收裝置快接頭對接，回收裝置快接頭與SF6回收裝置回收口安裝后，打開氣囊側(cè)封閥。如果需要回收管道內(nèi)SF6氣體時(shí)，只需關(guān)閉減壓閥，打開增管封閥F1，F(xiàn)2以及接頭側(cè)封閥、氣瓶側(cè)封閥即可。

(5) 運(yùn)瓶。利用管道分段封閥及快接的功能，可根據(jù)現(xiàn)場管道長度需求，快速增加管道長度，省去搬運(yùn)50 kg氣瓶到設(shè)備附近作業(yè)，降低了工作難度，同時(shí)減小了人員被砸傷、扭傷的風(fēng)險(xiǎn)。

3 設(shè)備設(shè)計(jì)功能

(1) 通過快接頭選擇器測量充氣頭，快速確認(rèn)充氣對接頭尺度，根據(jù)快接頭尺度分類識別功能，快速精準(zhǔn)選定所需快接頭。

(2) 運(yùn)用“壓槽對接，膠圈自封，彈扣氣封”快接技術(shù)，使快接頭與對接頭快速對接。

(3) 管道配備“自封自通管道”功能，增管封閥F1，F(xiàn)2與增管快接頭組合的多段SF6氣管能實(shí)現(xiàn)加大現(xiàn)場補(bǔ)氣管道長度的需求外，還可通過關(guān)閉增管封閥F1，F(xiàn)2實(shí)現(xiàn)SF6氣管內(nèi)常態(tài)處于干燥、干凈正壓狀態(tài)。

(4) 管道配備“緊急封管”功能，在拆管過程中，通過關(guān)閉接頭側(cè)封閥、氣瓶側(cè)封閥，無論快接頭匹配的充氣頭有無逆止閥，均能有效防止有毒氣體對外泄，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)該段SF6氣管內(nèi)常態(tài)處于干燥、干凈正壓狀態(tài)，避免因被迫洗管而向大氣排放SF6氣體。

(5) 管道配備“自動(dòng)回收閥”功能，當(dāng)氣管需要更換快接頭時(shí)，可關(guān)閉減壓閥、打開氣囊側(cè)封閥，讓快接緩壓氣囊安全高效回收氣管尾氣，再關(guān)閉接頭側(cè)封閥、氣囊側(cè)封閥，使該段管道內(nèi)部氣壓下降，快接緩壓氣囊可以更替，并可通過回收裝置快接頭與回收裝置對接直接回收其內(nèi)部氣體，以防止有毒氣體外泄。

4 結(jié)束語

該SF6設(shè)備全能充氣管設(shè)計(jì)，具有快速精準(zhǔn)定位選用充氣對接頭的功能，能搭載多種開關(guān)型號對接頭，可廣泛用于各種SF6開關(guān)補(bǔ)氣、排氣作業(yè)。該成果已在賀州供電局各項(xiàng)SF6設(shè)備補(bǔ)氣作業(yè)中得到了廣泛運(yùn)用，相較于傳統(tǒng)設(shè)備，使用本設(shè)備實(shí)現(xiàn)了“充氣頭精量分類、充氣頭快接、截氣閥增管鎖氣、緩壓氣囊儲(chǔ)存更換充氣頭區(qū)間壓力、增設(shè)回收管道尾氣快接頭”五項(xiàng)技術(shù)突破，大幅度提升了工作效率，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，更好地保證了工作的安全性。