六氟化硫气体补充用新型多功能转换装置

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0 引言

随着变电站六氟化硫绝缘设备的不断增加,尤其是GIS站的普及,相关设备在运作中常见压力值低于额定值的情况,需要进行及时补气。由于设备型号不同,需要采用相对应的补气接头,存在效率低下且易漏气的风险。同时,设备的六氟化硫压力表长时间暴露在环境中运行后,存在老化、指针卡阻等现象,需要进行校验并进行及时更换,当气压表有卡阻、人为控制补气量不够精准时,会导致设备气压补到超额定值,要排气并用专用装置回收[1]。目前市面上没有可迅速精准选取补气头且能校表的装置,因此需要设计一款简单实用且符合检修人员习惯的补气辅助装置。

1 六氟化硫气体补充用新型多功能转换装置设计

1.1 多功能转换装置结构设计 六氟化硫气体补充用新型多功能转换装置主要分为四通阀、气体压力表、针阀、金属气管及气管与密度继电器表连接转换头以及连接部分。其中,四通阀主要是作为一个中间连接及控制作用,以四通阀作为连接装置的转换装置主体。

装置的四个阀门中,第一阀门固定连接到六氟化硫气瓶,第二阀门固定连接到装置自带的气体压力表;剩余的两个阀门可同时给两台设备补气,大大减少补气时间;也可一个连接到设备或者设备的密度表,另外一个连接到针阀,实现校表、放气等功能。

气体压力表主要是在补气时,通过对比本装置压力表与被补气设备的密度表数值的大小及变化。一是判断所选取的补气头是否存在问题,有问题可进行及时更换;二是判断设备密度表指针是否存在卡阻、反应不灵敏等问题。

针阀则是用于将密度表加压到额定值后,分别缓慢放气至报警值、动作值,同时配合万用表测量,来判断设备密度表动作是否及时、准确。通过连接转化头将整个装置连接在一起,更加灵活多变;带逆止阀的快速接头可实现各装置的快速连接,且确保不充气时整个装置也不会漏气,只需在整个工作结束后关闭气瓶即可。

1.2 设计多功能转换装置操作方式 将本装置四通阀的第一阀门通过减压阀、气管与六氟化硫气瓶连接后,将第二阀门与气压表相连接。本装置对于各功能实现的操作方式如下:首先需要延长补气管且能同时对多个设备补气,当补气管型号不一致时,可以通过四通阀连接不同型号的补气管从而来实现补气管的延长。然后,快速选取正确的补气头,将补气头插入设备时,观察装置压力表与设备密度表的读数是否一致即可迅速判断本装置有无漏气,若读数不一致则说明补气头型号不对,需要进行更换,直至找到使表读数一致的补气头[2]。最后还需要调节设备气压过高问题,当补气过程中因人为问题等原因导致设备气压过高时,可将针阀连接到回收装置,通过控制针阀的开合量来精准控制放气速度,直至达到额定值。

2 仿真实验设计

实验通过仿真实验验证本文设计的六氟化硫气体补充用新型多功能转换装置在辅助选择转换补气头时是否拥有更高的准确率,并通过对比试验与传统的设备进行对比分析。

2.1 实验准备工作 在模拟环境下设置100个六氟化硫气体补充模型,并将这100个模型分为5组,每组平均20个模型。寻找5位拥有成熟技术的工作人员作为样本集,并使这5位技术人员分别对5个组的补气头模型进行选择,并通过Matlab进行建模分析,得到人工选择补气头的准确性数据。在环境下构建本文设计的六氟化硫气体补充用新型多功能转换装置模型,并将上述100个六氟化硫气体补充模型的数据作为参数,运行程序得到实验数据。

2.2 实验结果分析 构建一个六氟化硫气体补气头选择准确率的数学模型,其计算公式为:

其中,A表示选择六氟化硫气体补气头时的准确率,m表示正确选择六氟化硫气体补气头的次数,n表示样本总数。在该实验中,使用辅助装置进行选择和使用人工方法进行选择的数据结果如下表所示。

表1 实验准确率

根据上表可知,在使用补气辅助装置的情况下,更换补气头时的准确率能达到100%,而在不使用补气辅助装置的时候,即使是拥有成熟技术的工作人员也可能会发生失误,因此可以得知,设计的六氟化硫气体补充用新型多功能转换装置是拥有实用价值的。

3 结束语

设计了一款能够自动对六氟化硫气体进行补气的多功能转换装置,不仅能够快速准确地选取补气头,还能够自动调节设备的气压值。且操作简单易学,符合工作人员的操作习惯,实用性极强。