SF6压力表阀门的防误变位装置的设计与实际应用

黎承恩 罗应康 余俊豪 樊红克 翁东鹏 许建明

摘  要：为了进一步改善GIS设备巡视监控质量，提高设备运行的安全性，同时提高GIS设备取气补气等工作的验收效率，缩短两票办理时间，文章在现有的SF6压力表的设计基础上，从气体管道阀门的密封性加强以及常闭常开阀门的防誤变位措施等方面，对SF6压力表阀门进行设计，以期对今后类似的管道阀门技术管理提供参考经验[1]。

关键词：SF6压力表;常闭常开阀门;防误变位;应用

中图分类号：TH812        文献标志码：A         文章编号：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

随着GIS变电站的广泛投运，变电站运行人员需要维护的SF6压力表数量庞大，而连接设备气室与压力表的管道通常有阀门控制其开闭，这些常开或常闭阀门均没有防误动的闭锁装置及相关位置的明显标识，若阀门被误动改变位置，由于阀门没有变位监视功能，以及压力表数值不会产生变化，因此后台无告警信号，很难被运行人员发现，GIS设备压力缺乏实时监测功能，这将带来极大的安全隐患。针对这种情况，本项目研制一种SF6压力表阀门的防误变位装置，可以实现对全站SF6压力表阀门统一密封管理，降低误动风险，改善巡视质量，提高设备运行的安全性，同时提高GIS设备取气补气等工作的验收效率，缩短两票办理时间产生一定的经济和社会效益。

1 SF6压力表阀门的防误变位装置研制的技术背景

GIS是气体绝缘变电站的英文简称，GIS设备的绝缘介质采用SF6气体，并通过气体阀系统对SF6气体压力进行在线监测。GIS设备用气室将不同设备部件分隔开，因此不同气室连接不同的SF6压力表。此次针对SF6压力表阀门的防误变位装置研制的过程中，主要在某500kV变电站研制实施验证，该变电站GIS设备间隔有34个，阀门数量高达586个，所覆盖的区域可谓十分广泛。而清远电网现有11个GIS变电站，72.7%GIS变电站阀门数量大于150个，其由于阀门状态不可视，只能通过人工旋动阀门手轮确认阀门状态的方式实现阀门的状态管控，随着GIS设备技术成熟，GIS变电站投运量不断增加，面对增长的阀门数量，阀门状态确认的工作效率则不断降低。

在气体阀系统中阀门是管道连接、密封的功能部件，常闭阀门是气体阀系统末端密封的最后防线，通常在取气试验或换气放气的工作中才需要改变其位置;常开阀门是SF6压力表实现气室压力实时监测的关键部件，通常在设备检修技改，停止对气压监控的时候才需要改变其位置。若常闭阀门被误打开，虽然取气口有密封片，但随着时间累积，设备气压随着温度的改变而改变，GIS设备仍存在漏气的风险;若常开阀门被误关闭，SF6压力表则失去实时监控功能，但由于压力表中的少量气体密度不会产生变化，因此压力数值不会产生突变，所以密度表中的告警触点不会动作，同时阀门缺少变位辅助接点，因此变电站运行人员不会知道阀门被变动位置，存在极大的安全隐患。据了解，某站曾在气体试验工作中，因为阀门状态不正确造成运行线路开关的短时低气压闭锁，当时因此暂停了工作查找原因，不但大大降低了我们的工作效率，更增加了运维风险，若此时发生故障将开关拒动，失灵保护动作，引发扩大停电范围等恶劣后果。

鉴于此，为了改善这种不良状况，通过研制出SF6压力表阀门的防误变位装置，并将其安装到具体的作业现场当中，有利于现场各项阀门相关工作的安全快速开展，为供电设备维护计划顺利进行，提高供电设备安全运行可靠性争取时间，让整体的工作质量获得有效的保障，让有关运维工作人员的任务量减小。

2 相关原理机制的说明

SF6压力表阀门的使用过程中比较容易出现的问题是固定强度和密封失效，这就必然会造成能源资源的浪费，也会容易发生安全问题。阀门的结构密封改进的工作是提高阀门应用质量的关键工作，同时也应加强阀门的闭锁功能，防止被误变位，从现场实践层面深化研究就能有助于实际阀门密封结构的改进操作[2]。

此次所研制项目主要以具体的运维现场和实施状况作为参考和根据，在确保运行人员巡视时能观察到阀门位置的同时，对阀门进行密封闭锁的管理，锁具尺寸完全符合阀门管道半径，以防小动物钻入，同时能降低设备运行过程产生的震动，达到安全防范管理的要求。而进行取气工作时拆除相应的阀门锁具的过程当中，只需要运行人员把设计工作的间隔进行开锁处理，达到施工现场管控的效果，降低验收的工作量。

3 相关技术重点与创新内容

在本次研制项目过程当中，面临着现有限制阀门状态变动的管控手段的众多缺陷与不足。一方面，以往进行密封闭锁装置安装的时候，通常会对阀门状态进行遮挡，影响运行人员的巡视质量;另一方面，对于新安装的防误装置的运维责任归属通常会增加运行人员的工作负担。此次研制的SF6压力表阀门的防误动装置，采用的是一体化的设计方案，有关材料存在一定的绝缘性且拥有重量较轻的优势，利用材质透明、可隔离阀门手轮操作的锁具，确保阀门位置的可视性，以及应用了VOID防拆技术的贴纸和防盗技术的强力磁扣，三者的配合使用，不需改变原设备阀门的机械结构，达到对阀门进行密封闭锁保护的效果，而采用绝缘材料对外界环境较为适应[3]，具备良好的防锈与耐磨功效，材料轻便，不会对阀门及管道的正常运行产生影响，紧固部位调节方便，阀门闭锁牢固可靠，装卸简便快捷。采用绝缘材料制作该闭锁锁具，凸显出其耐用免维护保养的优势，使锁具摘除却不发生阀门旋转，利用螺栓把两个转动部位相连，达到折合的目的，便于使用，见图1。

对于此次研制设计的主要创新点在于装设与拆除均非常快捷、便利，不必运用其它工具设施，减少了不必要的人力与物资耗费，便于维护和管理，同时依靠坚固且耐用的材料，使得维护经济成本降低，达到安全要求，让整体的工作效率得到一定的提升，具有极大的推广和应用价值。

4 结束语

从此论文的阐述和分析当中，可以获知，深入探究与分析SF6压力表阀门的防误变位装置的设计与应用显得十分必要，具有重要的研究意义与实践价值。本文通过阐述GIS变电站SF6壓力表阀门的防误变位装置研制的技术背景，说明了相关原理机制，指出了相关技术重点与创新突破点。希望此次研究的内容和结果，可以得到变电站运维人员的关注与重视，并且从中获取一定的启发和帮助，以便加强GIS变电站SF6压力表阀门防误变位管理，提升变电站设备安全运行及实时监控的水平。

参考文献：

[1]陈松.阀门密封性分析及防护措施[J].内燃机与配件，2018，2：235-236.

[2]宋望芝.高气密性的阀门及压力表[J].高压电器，1991，4：54.

[3]彭结林，朱华炳，邝先进.阀门密封的研究现状综述[J].机械制造与自动化，2018，2：61-63，77.