涂建
、產(chǎn)品概述
HDQH-18/200型SF6抽真空充氣回收凈化裝置具有回收、充放、凈化、抽真空、貯存、灌瓶等綜合性功能,功能齊全,各功能的串聯(lián)或切換主要通過(guò)操作集中于面板一側(cè)的電控箱和球閥來(lái)完成。設(shè)備的核心核件全部采用進(jìn)口:德國(guó)萊寶、法國(guó)美優(yōu)樂(lè)等。布局合理,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。是SF6設(shè)備的電力檢修工作者得力幫手。
二、工作原理
1.回收裝置的基本工作原理是采用冷凍液化法。在回收時(shí),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(shí)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(yùn)行,直至達(dá)到回收終壓力。
2.在充放時(shí),首先利用本裝置的真空泵對(duì)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(shí)則同時(shí)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。
3.凈化功能是在完成上述回收、充放功能時(shí)同步完成的。
4.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。
5.系統(tǒng)回路中設(shè)置了干燥過(guò)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(guò)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。
6.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(guò)限定值它會(huì)自動(dòng)停止壓縮機(jī)的工作,待壓力下降后再重新啟動(dòng)壓縮機(jī);安全閥安裝在貯存容器上一旦超壓安全閥自動(dòng)打開(kāi)排放氣體,壓力下降后自動(dòng)關(guān)閉。
7.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(jì)一只,安裝在裝置回收進(jìn)氣口,并在真空計(jì)前裝置了DN8閥門(mén),需要觀察時(shí)打開(kāi)即可;壓力表六只,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(jì),利用溫包感應(yīng)SF6液體溫度。
8.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(gè)電源上,當(dāng)泵停止工作時(shí),閥能自動(dòng)將真空系統(tǒng)封閉,并將大氣通過(guò)泵的進(jìn)口充入泵腔,從而避免泵油逆流污染真空系統(tǒng)。
9.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(kāi)時(shí)待壓力回升或高壓斷開(kāi)時(shí),待壓力回落后,再重新啟動(dòng)壓縮機(jī)。
10.總體結(jié)構(gòu),該裝置采用手推移動(dòng)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(mén)、儀表及其他附件組成。
11.電控箱、操作閥門(mén)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(shí)方便明了。
三、技術(shù)參數(shù)
序號(hào) | 指標(biāo)名稱(chēng)及單位 | HDQH-18-200型號(hào)配置 | |
1 | 電源AC | V | 380或220 |
2 | 額定儲(chǔ)氣壓力(20℃) | MPa | ≥4 |
3 | 極限真空度 | Pa | <10 |
4 | 裝置真空度保持 | Pa | 在133 Pa壓力保持24h,真空度值上升<400 Pa |
5 | 壓縮機(jī)抽氣速率 | m3/h | 法國(guó)美優(yōu)樂(lè)回收壓縮機(jī)MT36 |
6 | 真空泵抽氣速率 | L/S | 進(jìn)口德國(guó)萊寶泵18L/S |
7 | 回收裝置適應(yīng)入口初壓(20℃) | MPa | ≤0.8 |
8 | 電氣設(shè)備回收終壓(20℃) | MPa | <1-5Kpa |
9 | 回收后氣體油份控制 | μg/g | 進(jìn)口油分<10 |
10 | 裝置年漏氣率 | % | <1 |
11 | 裝置連續(xù)*運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 | h | ≥1000 |
12 | 累積*運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 | h | ≥5000 |
13 | 噪聲水平 | dB(A) | 整機(jī)≤50 |
14 | 冷凍液化壓縮機(jī) | 法國(guó)美優(yōu)樂(lè)MT22 | |
15 | 冷凍儲(chǔ)罐 | L | 50 |
16 | 回收后氣體水分(PPM/V) | 60 | |
17 | 實(shí)際儲(chǔ)液能力 | kg | 200 |
18 | 干燥過(guò)濾方式 | 真空加熱活化再生 | |
19 | 充氣初壓(pa) | Pa | <133 |
20 | 充氣終壓(pa) | Pa | ≤0.8 |
21 | 充氣速率(m³/h) | m3/h | 6m³/h |
22 | 氣化方式 | 電加熱 | |
23 | 外形尺寸 | mm | 1900×1100×160 |
本款設(shè)備是武漢華頂電力設(shè)備有限公司為220kV、110kV電力檢修單位開(kāi)發(fā)的一套經(jīng)典配置,
,但缺乏故障后的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。為此,設(shè)計(jì)了一種基于GSM通訊的在線監(jiān)測(cè)裝置,較好地解決了變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。為了解決正常狀態(tài)下接地電流很小,受到的現(xiàn)場(chǎng)干擾卻比較嚴(yán)重的問(wèn)題。大型電力變壓器鐵芯電流的變化可直接反映出變壓器的故障狀態(tài)——是否存在鐵芯多點(diǎn)接地。以往的監(jiān)測(cè)方式是由變電站值班人員使用手持儀器定期進(jìn)行檢測(cè)和記錄,該方式的多大缺點(diǎn)是不能立即對(duì)故障做出反應(yīng),存在使事故進(jìn)一步擴(kuò)大的嚴(yán)重隱患。隨著電力自動(dòng)化水平的提高和無(wú)人值守變電站的增多,迫切需要一種穩(wěn)定可靠、精度高、功能強(qiáng)的大型電力變壓器鐵芯電流在線監(jiān)測(cè)裝置。本文所描述的裝置,就是為此而設(shè)計(jì)的,具有*的應(yīng)用價(jià)值。1.2今后的發(fā)展目前國(guó)家正在發(fā)展智能化電網(wǎng),而變壓器鐵芯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是構(gòu)成智能化電網(wǎng)中比較重要的組成部分,國(guó)外早在八十年代就已經(jīng)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器鐵芯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究并實(shí)現(xiàn)無(wú)人化變電站,可以節(jié)省大量的人力物力,并能夠及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯接地點(diǎn)情況,并通過(guò)一系列的數(shù)據(jù)可以分析變壓器是否存在多點(diǎn)接地的危險(xiǎn),更好的保證變壓器設(shè)備的正常運(yùn)行。目前國(guó)家在安全規(guī)程中已提出變壓器鐵芯在線監(jiān)測(cè)的要求,在以后五年內(nèi)將全部實(shí)現(xiàn)變壓器鐵芯在線監(jiān)測(cè)的部署。國(guó)外科技工作者和有關(guān)部門(mén)對(duì)這種定期維修和預(yù)防性試驗(yàn)的不足之處早有認(rèn)識(shí),已紛紛致力于電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修研究。它的優(yōu)點(diǎn)在于可及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期故障征兆,使運(yùn)行維護(hù)人員在故障處于萌芽狀態(tài)時(shí)能夠通過(guò)檢測(cè)手段及早消除隱患,從而避免惡性事故的發(fā)生,提高了維修質(zhì)量和效率。隨著傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,作為狀態(tài)檢修基礎(chǔ)的電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了飛速發(fā)展,已成為絕緣檢測(cè)中的一個(gè)重要組成部分,它將在很多方面彌補(bǔ)僅依靠定期預(yù)防性試驗(yàn)帶來(lái)的不足之處。通過(guò)對(duì)鐵芯接地電流的在線監(jiān)測(cè),準(zhǔn)確判斷鐵芯的工作狀況,從而有的放矢在鐵芯出現(xiàn)故障前及時(shí)進(jìn)行維護(hù),不僅有效的提高了供電的可靠性,還降低了電力系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)保障電力變壓器的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。1.3成果的應(yīng)用及推廣
1.3.1解決了停運(yùn)檢修使電力部門(mén)付出巨大的人力,物力代價(jià),不僅給電能用戶(hù)帶來(lái)不便,還存在著維修過(guò)剩的問(wèn)題1.3.2解決了兩次預(yù)防性試驗(yàn)之間的間隔時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)于突發(fā)性絕緣故障難以發(fā)現(xiàn),存在維修不足的問(wèn)題。
1.3.3解決了試驗(yàn)條件和運(yùn)行條件的差別,有些離線試驗(yàn)不能*反映設(shè)備在運(yùn)行條件下的絕緣狀況。
1.3.4解決了大修和停電試驗(yàn)時(shí)人為造成新的設(shè)備故障現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。目標(biāo)為了滿(mǎn)足電力系統(tǒng)對(duì)變壓器鐵芯狀態(tài)檢修的需要,提出了變壓器鐵芯多點(diǎn)接地在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足以下功能:2.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投入和使用不改變,SF6抽真空充氣回收凈化裝置水利水電用機(jī)的不影響變壓器的正常運(yùn)行;2.2能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)、記錄和處理數(shù)據(jù)、及時(shí)報(bào)警和故障診斷;2.3具有良好的抗干擾能力和合理的監(jiān)測(cè)靈敏度;2.4系統(tǒng)本身可靠性高,易于維護(hù),適于長(zhǎng)期運(yùn)行;2.5能夠有效管理數(shù)據(jù),人機(jī)界面良好。3內(nèi)容基于以上考慮,需要完成以下幾個(gè)方面的研究和工作:
3.1鐵芯接地電流理論分析根據(jù)變壓器鐵芯實(shí)際結(jié)構(gòu),建立合適的鐵芯數(shù)學(xué)模型,計(jì)算鐵芯一點(diǎn)接地電流及多點(diǎn)接地故障電流值,并分析隨故障點(diǎn)不同故障電流的變化規(guī)律,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論支持。
3.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)鐵芯接地在線監(jiān)SF6抽真空充氣回收凈化裝置水利水電用機(jī)的測(cè)系統(tǒng)的要求,設(shè)計(jì)包括電流傳感器、濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)