一种真空度检测装置及抽气系统

赵国航，齐泽力

（国网冀北北京送变电有限公司，北京 房山 102401）

1 选题背景

在停电改造项目中，经常需要在有限的时间内完成500 kV 罐式断路器安装[1]，其中一个关键环节就是对设备抽真空（真空度要求达到50 Pa 以下为标准，每个厂家真空度标准略有区别）、注气，罐式断路器气室单相容积约6 m3，如果采用普通的真空泵（抽气速率为64 m3/h），根据经验单相气室达到真空度要求用时约为10 h（很容易达到50 Pa 真空度要求，但需要持续抽一定时间达到极限真空10 Pa，且要在此真空度下持续抽真空约10 h 以满足后续微水试验的合格要求），三相连续施工的话，将会占用更长的施工作业时间，不满足施工进度需求。目前针对500 kV 罐式断路器安装，施工单位基本都选用抽气速率更大的真空机组来进行真空处理（抽气速率为150~300 m3/h）[2]，并且可以两相同时进行抽真空，这样三相断路器的真空处理时间仅占过去的1/3 左右，基本满足进度要求，但是由于真空机组抽气速率过大，真空机组进口真空度的读数偏小（一般可以达到8 Pa 以下），不能反映断路器内部实际真空度，如果要观测实际数据，就要关闭真空机组（存在真空泵油倒入设备内部风险），所以造成不能对断路器内部真空度实际判断，从而影响SF6气体的充注时间。

2 现有技术存在的缺点

因为真空表安装在机组的内部，真空机组外部接口与断路器设备管路只有一个球阀断开点，一旦球阀断开断路器就失去真空观测，如图1 所示。

图1 传统罐式断路器抽真空连接方式示意图

真空处理的时间没有准确数据支撑，造成施工作业人员靠经验来判断是否具备条件。

3 解决思路

在断路器本体侧增加一个三通及球阀（三通要考虑设备接口形式），球阀一端接真空机组，另一端接三通，三通分别接电阻式真空表及罐式断路器逆止阀，电阻式真空表为数显方式，接线简单，数据读取准确、稳定。须要读取数据时，关闭球阀即可，操作简便，如图2 所示。

图2 创新后罐式断路器抽真空连接方式示意图

4 实施步骤

调研真空泵使用现状，收集相关资料；确定项目的研究内容和设计思路。

主要技术方案包括联通管道，联通管道的两端分别形成有第一联通口和第二联通口，且联通管道上还形成有第三联通口，其中，第二联通口用于与待抽气设备相联通；第一阀门，一端连接于第一联通口，另一端与真空泵相连接；第一真空表，真空表设置与第三联通口；在检测状态下，第一阀门关闭，将联通管道与真空泵隔绝，第一真空表用于检测所述联通管道内部的真空度。

延伸管道，延伸管道与真空度检测装置组成抽气回路，延伸管道一端与抽气口可拆卸连接，另一端与第一联通口一端相连接，抽气口包括第一抽气口和第二抽气口，抽气回路的数量为2 个，且2 个抽气回路各自的延伸管道分别与第一抽气口和第二抽气口相连接，2 个抽气回路各自的第二联通口分别连接于待抽真空设备的两相气室。

真空度检测装置及抽气系统主要包括真空泵、设备本体、抽气管道和第一阀门，抽气管道一端联通于设备本体，另一端设置有抽气口，抽气管道上设置有第一阀门，真空表设置与抽气管道上，位于第一阀门和设备本体之间。

真空泵通过断路器真空检测装置与待抽气设备相连接，其中，待抽气设备为罐式断路器，也可延伸为其他需抽真空设备，如HGIS 等组合电器，真空泵上设置有抽气口，抽气口可以通过延伸管道联通于第一阀门，在真空泵对断路器进行抽气时，真空泵持续工作，且第一阀门处于打开状态，此时真空泵联通于联通管道，联通管道联通于断路器真空检测装置，真空泵与罐式断路器之间形成一通路，在需要读数时，将第一阀门关闭，此时第一阀门将真空泵与联通管道隔绝，二者之间无法进行气体交换，读取的数值能够准确地反映出待抽气设备中的真空度。

完成设计方案，进行研发；进行现场试验，对装置进行持续优化；总结，推广应用，成品图如图3 所示。

图3 成品展示图

5 创新点及推广价值

体积小，结构简单，操作方便。

采用数字式压力表，便于读数，数据稳定。本发明主要解决罐式断路器在进行真空处理时，能够准确地反映断路器内部真空度数据，为施工作业人员提供数据支撑，保证符合设备安装技术条件的同时，缩短设备安装时间，能够有效推进施工进度，确保安全、高效、优质完成停电期间断路器安装工作，具有一定的推广应用意义。