涂建國
.產(chǎn)品簡介:
大型變配電站進(jìn)行大型GIS檢修時或SF6開關(guān)檢修時,都需要對GIS系統(tǒng)中的SF6氣體先進(jìn)行回收,然后才能打開裝置進(jìn)行檢修,但是在檢修過重中,SF6氣體的回收和凈化都需要一方便可移動設(shè)備方便現(xiàn)場操作,本公司設(shè)計小型SF6回收凈化裝置方便電工維修人員使用。SF6氣體作為一種絕緣氣體,具有無毒、不可燃,以及良好的絕緣特性,其絕緣強(qiáng)度大大高于傳統(tǒng)的絕緣氣體,并具有良好的滅弧性,因此廣泛應(yīng)用于SF6電器。由于SF6氣體價格昂貴,且在電弧、電火花和電暈放電的作用下,會分解產(chǎn)生有毒成份。因此SF6電器設(shè)備應(yīng)用時需要將SF6氣體回收。武漢華頂電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的HDQH-4/20型SF6氣體回收充放裝置就是為了制造和維修SF6電器設(shè)備時,回收和充加SF6氣體的一種理想設(shè)備。
二.技術(shù)參數(shù):
1、回收
回收初壓力≤0.8MPa
回收終壓力≤50KPa
回收時間:對初壓力0.8MPa的1 m3 SF6氣體容積,回收至終壓力50KPa,回收時間小于2.5小時。
2、充氣
對初壓力為133Pa的1 m3 SF6氣體容積充至0.8MPa,充氣時間小于0.8小時。
3、抽真空
裝置極限真空度小于等于10 Pa
對初壓力為0.1MPa的1 m3 SF6氣體容積抽真空至133Pa所需時間小于1.0小時。
4、貯存
貯存容器容積0.015m3(可根據(jù)現(xiàn)場要求進(jìn)行定制大?。?/span>
名義液態(tài)貯存量20kg
貯存壓力3.8 MPa
5、凈化
對含水量1000PPM(體積比)以下的SF6氣體,經(jīng)本裝置一次回收凈化后,水份小于60PPM(重量比),油份小于10PPM(重量比)
6、年泄漏率≤1%名義儲存量
7、噪聲≤75dB(A)聲壓級
8、工作環(huán)境溫度 -10°—40℃
9、功率≤4.5KW
10、電源:交流三相五線制 50HZ 380V±10%
11、重量約300 kg
12、外形尺寸(長×寬×高):1360×800×1300
三.工作原理:
HDQH-4/20型SF6氣體回收充放裝置具有回收、充放、凈化、抽真空、貯存、灌瓶等綜合性功能,系統(tǒng)比較*。氣體的回收功能可串聯(lián)或切換主要通過操作集中于面板一側(cè)的電控箱和球閥來改變氣路的流向方式完成。
HDQH-4/20sf6回收裝置的基本工作原理是采用冷凍液化法。在回收時,利用壓縮機(jī)的抽吸性和壓縮性把SF6電器設(shè)備內(nèi)一定壓力的SF6氣體吸入壓縮機(jī),并壓縮至某一較高的壓力。同時利用R22制冷劑的低蒸發(fā)溫度特性,將較高溫度的SF6氣體冷卻至冷凝溫度進(jìn)行液化、貯存。這樣連續(xù)抽吸至SF6壓縮機(jī)串聯(lián)運行,直至達(dá)到回收終壓力。
在充放時,首先利用本裝置的真空泵對SF6電器設(shè)備(或鋼瓶)和連接管路進(jìn)行抽真空,然后直接利用壓差或利用壓縮機(jī)的抽吸性并造成一定的壓差將裝置貯存容器內(nèi)的SF6充入SF6電器設(shè)備,直至達(dá)到所需的工作壓力。在需灌瓶時則同時利用如前所述的R22制冷劑的特性,將液化的SF6直接灌入鋼瓶。
凈化功能是在完成上述回收、充放功能時同步完成的。
系統(tǒng)中設(shè)置了三只油分離器,分別安裝在真空泵出口一只及壓縮機(jī)的出口二只,以有效去除SF6氣體所帶的油份。
系統(tǒng)回路中設(shè)置了干燥過濾器,以保證進(jìn)入貯存容器的SF6的純度并有效去除水份。過濾器帶有加熱再生裝置,可在抽真空下加熱再生,分子篩從而能反復(fù)使用。
系統(tǒng)中設(shè)有可靠的安全保護(hù)裝置,高壓壓力控制器安裝在SF6壓縮機(jī)排氣口,一旦排氣壓力超過限定值它會自動停止壓縮機(jī)的 工作,待壓力下降后再重新啟動壓縮機(jī);安全閥安裝在貯存容器上一旦超壓安全閥自動打開排放氣體,壓力下降后自動關(guān)閉。
另外,系統(tǒng)中還設(shè)置了監(jiān)視儀表和控制儀表共七只,其中真空計一只,安裝在裝置回收進(jìn)氣口,并在真空計前裝置了DN8閥門,需要觀察時打開即可;壓力表五只,分別安裝在回收進(jìn)氣口、SF6壓縮機(jī)排氣口、冷凍壓縮機(jī)吸排氣口和貯存容器上;冷凍系統(tǒng)上設(shè)置了一只溫度計,利用溫包感應(yīng)SF6液體溫度。
系統(tǒng)中真空泵的進(jìn)口處裝有電磁真空帶充氣閥,并與真空泵接在同一個電源上,當(dāng)泵停止工作時,閥能自動將真空系統(tǒng)封閉,并將大氣通過泵的進(jìn)口充入泵腔,從而避免泵油逆流污染真空系統(tǒng)。
系統(tǒng)中的冷凍系統(tǒng)由高低壓壓力控制器整定冷凍壓縮機(jī)的進(jìn)出口壓力。一旦超出限值范圍將自行切斷冷凍壓縮機(jī)的工作,低壓斷開時待壓力回升或高壓斷開時,待壓力回落后,再重新啟動壓縮機(jī)。
總體結(jié)構(gòu),該裝置采用手推移動式,可適應(yīng)室內(nèi)外正常環(huán)境條件下使用。本裝置系統(tǒng)比較復(fù)雜,由真空泵、SF6壓縮機(jī)、冷凍系統(tǒng)、貯存容器、管路、各種閥門、儀表及其他附件組成。
電控箱、操作閥門和監(jiān)視儀表全部集中于一側(cè)面板且有流程指示,因而使用時方便明了。
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電場下的化學(xué)作用發(fā)展了水樹枝。
3)電泳與擴(kuò)散力的作用使水樹枝生長。介質(zhì)電泳可以認(rèn)為是不帶電荷的,但是已經(jīng)極化的粒子或分子在畸變的電場中運動,若絕緣中含有帶水分的雜質(zhì),這些雜質(zhì)會向?qū)щ娋€芯附近的高電場區(qū)聚集。這一區(qū)域的溫度相對偏高,水分因此而膨脹,形成較大的壓力,使間隙擴(kuò)大,引起水樹枝的擴(kuò)大和發(fā)展。
電樹枝往往在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微開裂,形成細(xì)小的通道,并在放電通道的管壁上產(chǎn)生放電后的碳化顆粒。水樹枝的產(chǎn)生,將會使介質(zhì)損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此,電纜中的電樹枝和水樹枝對電纜的電氣性能將會帶來嚴(yán)重的故障隱患。
2 電纜試驗
為了保證電纜安全可靠運行,有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對電纜的各種試驗做了明確的規(guī)定。主要試驗項目包括:測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進(jìn)行的,其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來國內(nèi)外的試驗和運行經(jīng)驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978~1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中,發(fā)生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km,發(fā)生故障107次,國內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故,相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)引起。因此,國內(nèi)外有關(guān)部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
IEC62067/CD要求對于220 kV電壓等級以上的交聯(lián)電纜不允許直流耐壓。
研究表明,直流耐壓試驗時對絕緣的影響主要表現(xiàn)在:
1)電纜的局部絕緣氣隙部位由于游離產(chǎn)生的電荷在此形成電荷積累,降低局部電場強(qiáng)度,使這些缺陷難以發(fā)現(xiàn)。
2)試驗電壓往往偏高,絕緣承受的電場強(qiáng)度較高,這種高電壓對絕緣是一種損傷,使原本良好的絕緣產(chǎn)生缺陷,而且,定期性的預(yù)防性試驗使電纜多次受到高壓作用,對絕緣的影響形成積累效應(yīng)。
3)試驗時,其電場分布是按體積電阻分布的,與緣狀況。
4)交聯(lián)電纜絕緣層易產(chǎn)生電樹枝和水樹枝,在直流電壓下易造成電樹枝放電,加速絕緣老化。
交流耐壓試驗由于試驗狀況接近電纜的運行工況,耐壓電壓值較低,而且,耐壓時間適當(dāng)加長,更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此,國內(nèi)外機(jī)構(gòu)大力推薦XLPE電纜的交流耐壓試驗,取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗。
3 交流耐壓試驗
3.1 試驗標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)IEC和CIGRE推薦的XLPE交流耐壓試驗標(biāo)準(zhǔn),國外現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)包括:標(biāo)準(zhǔn)一:試驗電壓為1.7倍U0(額定相電壓),耐壓時間5 min 標(biāo)準(zhǔn)二:試攀枝花市SF6氣體回收充放裝置制造廠家攀枝花市SF6氣體回收充放裝置制造廠家驗電壓為U0,耐壓時間24 h。
標(biāo)準(zhǔn)三:試驗電壓為kU0,耐壓時間1 h,其中k為系數(shù),如表1。
試驗設(shè)備按IEC和CIGRE推薦的交聯(lián)電纜交流耐壓試驗標(biāo)準(zhǔn),宜于交流耐壓試驗的設(shè)備有:
1)帶補(bǔ)償電抗器的試驗變壓器(ACTC型):這種試驗變壓器重量和體積大,一般適用于試驗室的耐壓試驗,現(xiàn)場試驗幾乎無法使用??烧{(diào)電感式