SF6壓力表閥門的防誤變位裝置的設計與實際應用

黎承恩 羅應康 余俊豪 樊紅克 翁東鵬 許建明

摘? 要：為了進一步改善GIS設備巡視監控質量，提高設備運行的安全性，同時提高GIS設備取氣補氣等工作的驗收效率，縮短兩票辦理時間，文章在現有的SF6壓力表的設計基礎上，從氣體管道閥門的密封性加強以及常閉常開閥門的防誤變位措施等方面，對SF6壓力表閥門進行設計，以期對今后類似的管道閥門技術管理提供參考經驗[1]。

關鍵詞：SF6壓力表;常閉常開閥門;防誤變位;應用

中圖分類號：TH812? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）30-0026-02

Abstract： In order to further improve the inspection and monitoring quality of GIS equipment， the safety of equipment operation， and the acceptance efficiency of GIS equipment， while shortening the processing time of two tickets， this paper， based on the design of the existing SF6 pressure gauge， from the aspects of strengthening the sealing of the gas pipeline valve and the anti-misalignment measures of the normally closed and normally open valve， designs the SF6 pressure gauge valve， in order to provide reference experience for the technical management of similar pipeline valve in the future.

Keywords： SF6 pressure gauge; normally closed and normally open valve; prevention of misdisplacement; application

隨著GIS變電站的廣泛投運，變電站運行人員需要維護的SF6壓力表數量龐大，而連接設備氣室與壓力表的管道通常有閥門控制其開閉，這些常開或常閉閥門均沒有防誤動的閉鎖裝置及相關位置的明顯標識，若閥門被誤動改變位置，由于閥門沒有變位監視功能，以及壓力表數值不會產生變化，因此后臺無告警信號，很難被運行人員發現，GIS設備壓力缺乏實時監測功能，這將帶來極大的安全隱患。針對這種情況，本項目研制一種SF6壓力表閥門的防誤變位裝置，可以實現對全站SF6壓力表閥門統一密封管理，降低誤動風險，改善巡視質量，提高設備運行的安全性，同時提高GIS設備取氣補氣等工作的驗收效率，縮短兩票辦理時間產生一定的經濟和社會效益。

1 SF6壓力表閥門的防誤變位裝置研制的技術背景

GIS是氣體絕緣變電站的英文簡稱，GIS設備的絕緣介質采用SF6氣體，并通過氣體閥系統對SF6氣體壓力進行在線監測。GIS設備用氣室將不同設備部件分隔開，因此不同氣室連接不同的SF6壓力表。此次針對SF6壓力表閥門的防誤變位裝置研制的過程中，主要在某500kV變電站研制實施驗證，該變電站GIS設備間隔有34個，閥門數量高達586個，所覆蓋的區域可謂十分廣泛。而清遠電網現有11個GIS變電站，72.7%GIS變電站閥門數量大于150個，其由于閥門狀態不可視，只能通過人工旋動閥門手輪確認閥門狀態的方式實現閥門的狀態管控，隨著GIS設備技術成熟，GIS變電站投運量不斷增加，面對增長的閥門數量，閥門狀態確認的工作效率則不斷降低。

在氣體閥系統中閥門是管道連接、密封的功能部件，常閉閥門是氣體閥系統末端密封的最后防線，通常在取氣試驗或換氣放氣的工作中才需要改變其位置;常開閥門是SF6壓力表實現氣室壓力實時監測的關鍵部件，通常在設備檢修技改，停止對氣壓監控的時候才需要改變其位置。若常閉閥門被誤打開，雖然取氣口有密封片，但隨著時間累積，設備氣壓隨著溫度的改變而改變，GIS設備仍存在漏氣的風險;若常開閥門被誤關閉，SF6壓力表則失去實時監控功能，但由于壓力表中的少量氣體密度不會產生變化，因此壓力數值不會產生突變，所以密度表中的告警觸點不會動作，同時閥門缺少變位輔助接點，因此變電站運行人員不會知道閥門被變動位置，存在極大的安全隱患。據了解，某站曾在氣體試驗工作中，因為閥門狀態不正確造成運行線路開關的短時低氣壓閉鎖，當時因此暫停了工作查找原因，不但大大降低了我們的工作效率，更增加了運維風險，若此時發生故障將開關拒動，失靈保護動作，引發擴大停電范圍等惡劣后果。

鑒于此，為了改善這種不良狀況，通過研制出SF6壓力表閥門的防誤變位裝置，并將其安裝到具體的作業現場當中，有利于現場各項閥門相關工作的安全快速開展，為供電設備維護計劃順利進行，提高供電設備安全運行可靠性爭取時間，讓整體的工作質量獲得有效的保障，讓有關運維工作人員的任務量減小。

2 相關原理機制的說明

SF6壓力表閥門的使用過程中比較容易出現的問題是固定強度和密封失效，這就必然會造成能源資源的浪費，也會容易發生安全問題。閥門的結構密封改進的工作是提高閥門應用質量的關鍵工作，同時也應加強閥門的閉鎖功能，防止被誤變位，從現場實踐層面深化研究就能有助于實際閥門密封結構的改進操作[2]。

此次所研制項目主要以具體的運維現場和實施狀況作為參考和根據，在確保運行人員巡視時能觀察到閥門位置的同時，對閥門進行密封閉鎖的管理，鎖具尺寸完全符合閥門管道半徑，以防小動物鉆入，同時能降低設備運行過程產生的震動，達到安全防范管理的要求。而進行取氣工作時拆除相應的閥門鎖具的過程當中，只需要運行人員把設計工作的間隔進行開鎖處理，達到施工現場管控的效果，降低驗收的工作量。

3 相關技術重點與創新內容

在本次研制項目過程當中，面臨著現有限制閥門狀態變動的管控手段的眾多缺陷與不足。一方面，以往進行密封閉鎖裝置安裝的時候，通常會對閥門狀態進行遮擋，影響運行人員的巡視質量;另一方面，對于新安裝的防誤裝置的運維責任歸屬通常會增加運行人員的工作負擔。此次研制的SF6壓力表閥門的防誤動裝置，采用的是一體化的設計方案，有關材料存在一定的絕緣性且擁有重量較輕的優勢，利用材質透明、可隔離閥門手輪操作的鎖具，確保閥門位置的可視性，以及應用了VOID防拆技術的貼紙和防盜技術的強力磁扣，三者的配合使用，不需改變原設備閥門的機械結構，達到對閥門進行密封閉鎖保護的效果，而采用絕緣材料對外界環境較為適應[3]，具備良好的防銹與耐磨功效，材料輕便，不會對閥門及管道的正常運行產生影響，緊固部位調節方便，閥門閉鎖牢固可靠，裝卸簡便快捷。采用絕緣材料制作該閉鎖鎖具，凸顯出其耐用免維護保養的優勢，使鎖具摘除卻不發生閥門旋轉，利用螺栓把兩個轉動部位相連，達到折合的目的，便于使用，見圖1。

對于此次研制設計的主要創新點在于裝設與拆除均非常快捷、便利，不必運用其它工具設施，減少了不必要的人力與物資耗費，便于維護和管理，同時依靠堅固且耐用的材料，使得維護經濟成本降低，達到安全要求，讓整體的工作效率得到一定的提升，具有極大的推廣和應用價值。

4 結束語

從此論文的闡述和分析當中，可以獲知，深入探究與分析SF6壓力表閥門的防誤變位裝置的設計與應用顯得十分必要，具有重要的研究意義與實踐價值。本文通過闡述GIS變電站SF6壓力表閥門的防誤變位裝置研制的技術背景，說明了相關原理機制，指出了相關技術重點與創新突破點。希望此次研究的內容和結果，可以得到變電站運維人員的關注與重視，并且從中獲取一定的啟發和幫助，以便加強GIS變電站SF6壓力表閥門防誤變位管理，提升變電站設備安全運行及實時監控的水平。

參考文獻：

[1]陳松.閥門密封性分析及防護措施[J].內燃機與配件，2018，2：235-236.

[2]宋望芝.高氣密性的閥門及壓力表[J].高壓電器，1991，4：54.

[3]彭結林，朱華炳，鄺先進.閥門密封的研究現狀綜述[J].機械制造與自動化，2018，2：61-63，77.