在广东清远佛冈，伴随一声巨响，一道弧光划破天际。这是广东电网电力科学研究院开展南方电网范围内第1个构网型风机场站级人工短路试验的现场。此次现场试验，项目团队成功获取了构网型风机等风电场设备在暂态故障下故障穿越参数。

随着广东“百千万工程"建设加速推进，阳江、江门、惠州、汕头等地风电蓬勃发展，广东省新能源装机容量快速上升。电力系统“高比例新能源、高比例电力电子设备"特征愈加明显。“新能源场站有别于传统火力发电厂，其自身惯量支撑能力不足，大规模接入会对电网安全稳定运行和电力可靠供应带来巨大挑战。"广东电网电力科学研究院直流与电力电子所专责李歆蔚介绍。

人工短路试验能有效验证风电场在电网发生短路故障时的稳定性和可靠性。为了厘清风电场不同类型风机的暂态支撑特性及对系统短路电流的影响，广东电网电力科学研究院联合调控中心、供电局、发电企业等多家单位以多种风机并存的泉涌风电场为测试目标，共同开展110千伏羊迳线单相接地人工短路试验。为新型电力系统的规划建设和构网型变流器合理布置提供技术参考，有力支撑公司新能源并网安全稳定运行。

一、用途及型号说明（LYLH-12Y-54新型电力设备“SF6气体回收及抽真空装置"试验过程十分简单）

SF6气体作为一种绝缘气体，具有无毒、不可燃，以及良好的绝缘特性，其绝缘强度大大高于传统的绝缘气体，并具有良好的灭弧性，因此广泛应用于SF6电器。由于SF6气体价格昂贵，且在电弧、电火花和电晕放电的作用下，会分解产生有毒成份。因此SF6电器设备应用时需要将SF6气体回收。本装置就是为了制造和维修SF6电器设备时，回收和充加SF6气体的一种专用设备。

二、主要技术参数（LYLH-12Y-54新型电力设备“SF6气体回收及抽真空装置"试验过程十分简单）

1、回收

回收初压力≤0.8MPa

回收终压力≤5KPa

回收时间：对初压力0.8MPa的1 m3 SF6气体容积，回收至终压力5KPa，回收时间小于2小时。

2、充气

对初压力为133Pa的1 m3 SF6气体容积充至0.8MPa，充气时间小于0.8小时。

3、抽真空

装置极限真空度小于等于10 Pa

对初压力为0.1MPa的1 m3 SF6气体容积抽真空至133Pa所需时间小于1.0小时。

4、贮存

贮存容器容积0.15m3

名义液态贮存量200kg

*高贮存压力3.8 MPa

5、净化

对含水量1000PPM（体积比）以下的SF6气体，经本装置一次回收净化后，水份小于60PPM（重量比），油份小于10PPM（重量比）

6、年泄漏率≤1%名义储存量

7、噪声≤75dB(A)声压级

8、工作环境温度  -10°—40℃

9、功率≤8KW

10、电源：交流三相五线制  50HZ 380V±10%

11、重量约800kg

12、外形尺寸（长×宽×高）：1900×1100×1600

三、工作原理和结构特征（LYLH-12Y-54新型电力设备“SF6气体回收及抽真空装置"试验过程十分简单）

LYLH-12Y-54   型SF6气体回收充放装置具有回收、充放、净化、抽真空、贮存、灌瓶等综合性功能，系统比较*，参见附录一系统图。各功能的串联或切换主要通过操作集中于面板一侧的电控箱和球阀来完成。

回收装置的基本工作原理是采用冷冻液化法。在回收时，利用压缩机的抽吸性和压缩性把SF6电器设备内一定压力的SF6气体吸入压缩机，并压缩至某一较高的压力。同时利用R22制冷剂的低蒸发温度特性，将较高温度的SF6气体冷却至冷凝温度进行液化、贮存。这样连续抽吸至SF6压缩机串联运行，直至达到回收终压力。

在充放时，首先利用本装置的真空泵对SF6电器设备（或钢瓶）和连接管路进行抽真空，然后直接利用压差或利用压缩机的抽吸性并造成一定的压差将装置贮存容器内的SF6充入SF6电器设备，直至达到所需的工作压力。在需灌瓶时则同时利用如前所述的R22制冷剂的特性，将液化的SF6直接灌入钢瓶。

净化功能是在完成上述回收、充放功能时同步完成的。

系统中设置了三只油分离器，分别安装在真空泵出口一只及压缩机的出口二只，以有效去除SF6气体所带的油份。

系统回路中设置了干燥过滤器，以保证进入贮存容器的SF6的纯度并有效去除水份。过滤器带有加热再生装置，可在抽真空下加热再生，分子筛从而能反复使用。

系统中设有可靠的安全保护装置，高压压力控制器安装在SF6压缩机排气口，一旦排气压力超过限定值它会自动停止压缩机的工作，待压力下降后再重新启动压缩机；安全阀安装在贮存容器上一旦超压安全阀自动打开排放气体，压力下降后自动关闭。

另外，系统中还设置了监视仪表和控制仪表共七只，其中真空计一只，安装在装置回收进气口，并在真空计前装置了DN8阀门，需要观察时打开即可；压力表六只，分别安装在回收进气口、SF6压缩机排气口、冷冻压缩机吸排气口和贮存容器上；冷冻系统上设置了一只温度计，利用温包感应SF6液体温度。

系统中真空泵的进口处装有电磁真空带充气阀，并与真空泵接在同一个电源上，当泵停止工作时，阀能自动将真空系统封闭，并将大气通过泵的进口充入泵腔，从而避免泵油逆流污染真空系统。

系统中的冷冻系统由高低压压力控制器整定冷冻压缩机的进出口压力。一旦超出限值范围将自行切断冷冻压缩机的工作，低压断开时待压力回升或高压断开时，待压力回落后，再重新启动压缩机。

总体结构，该装置采用手推移动式，可适应室内外正常环境条件下使用。本装置系统比较复杂，由真空泵、SF6压缩机、冷冻系统、贮存容器、管路、各种阀门、仪表及其他附件组成。

电控箱、操作阀门和监视仪表全部集中于一侧面板且有流程指示，因而使用时方便明了。

四、开机前的工作（LYLH-12Y-54新型电力设备“SF6气体回收及抽真空装置"试验过程十分简单）

1、注意要点

开机前请注意如下几点：

管路连接要保证连接处的密封性。

由于本装置出厂时已抽真空，但建议开机时先对本装置抽真空，方法见第五节有关内容。在开机使用后，一般应在贮存容器和管路内留少量SF6气体，否则开机时建议重新抽真空。

2、管路连接

用户在使用前，首先应将随机发送的橡胶软管根据功能的需要连接好，为尽可能减小管路损失，管路应尽量短。

回收：电器设备——橡胶软管——回收进气口

充放：电器设备——橡胶软管——充放出气（液）口

电器设备SF6回收灌瓶需二根软管：

电器设备——橡胶软管——回收进气口

钢瓶——橡胶软管——充放出气（液）口

贮存容器内SF6灌瓶：

钢瓶——橡胶软管——充放出气（液）口

设备除了回收进气口、充放出气（液）口之外，还有一个排放大气口，它的接口用户可根据需要决定是否配接管路。

3、油位检查

回收装置中压缩机采用N46（25#）冷冻机油作为润滑剂，真空泵采用高速真空泵油作为润滑剂，开机前应先检查油位。如果油位太低或太高，应加油或放油至油标视镜中心位置，在运行中也应注意定期检查实际油位线，不应低于中心线太多。N46号冷冻机油，原则上使用期一年，到期需调换机油，用油量见第2节有关内容，换油方法见第六节有关内容。

4、冷冻系统检查

冷冻系统采用R22为制冷剂，压缩机为全封闭活塞式压缩机，需要时则添加制冷剂。开机前还应检查线路有无损伤，接头有否松动，风机是否正常等等。

5、电源连接

本装置的供电电源为三相交流50HZ 380V±10%，总功率≤8KW。装置的电器控制元件全部集中在电控箱内，电器线路图可参见附录五电器原理图、附录六电控箱元件布置图。因按钮、开关及指示灯安装在电控箱的门上，故在正常工作状态下电控箱不用打开，见附录七电控箱操作面板图，只须将放在回收装置贮存容器边上的动力电缆线插头与适当的电源连接。在本节上述几项开机前的工作均已完成的情况下方可开启电控箱电源开关，进入工作状态，此时需按第五节的说明进行操作。

电器线路中设有断相与相序保护继电器，可手动调正电源相序。电控箱上方设有积时仪，无论是真空泵或SF6压缩机或泵机同时开，它均会自动记时。

五、操作说明及注意事项（LYLH-12Y-54新型电力设备“SF6气体回收及抽真空装置"试验过程十分简单）

进入工作状态的操作应是在完成第四节有关内容的工作后才能进行。

本装置具有抽真空、回收贮存、充放、灌瓶、净化干燥五个基本功能及相应的组合功能，下面按各功能分别说明其操作，参见附录四操作面板流程图，操作时应注意按先后顺序进行。

阀门在下述开机时均假设处于关闭状态。

1、抽真空

指将装置或系统从一个大气压抽至本装置极限真空度或认定的真空度。

注意点：

开真空泵抽真空之前，根据需要决定是否连接管路排放至室外。

开真空泵抽真空之前，必须保证被抽装置或系统压力为零表压或以下。

凡需要观察真空度时，打开V10阀门，观察完毕后随时关闭V10阀门。

真空保持状态下请不要启动SF6压缩机。

当开机使用或装置处于通大气状态时应先对装置本身抽真空，操作方法见下表①

当需要回收时，应先对连接管路抽真空（与软管连接的电器设备出口处阀门此时应关闭），操作方法见下表②

当需灌瓶时，操作方法同上，见下表③

2、回收贮存

指将电器设备中SF6气体回收至装置贮存容器内贮存，一般从回收初压力回收至本装置回收终压力或认定的回收终压力。

管路连接后，首先应确定是否需对装置或管路抽真空，判断和操作方法见本节1，抽真空有关内容。

根据回收当时环境温度和回收气体量多少提前半至一小时启动冷冻压缩机，直至回收结束。

回收初始，回收初压力较高时，开V1、半开V2 、V3、SF6压缩机。

开机后应注意观察SF6压缩机的排气压力表，压力指示值应小于2.0MPa，压缩机出口端接点压力控制器，若指示值达到限定值2.0MPa，压力控制器能自动切断压缩机的运行，待压力下降并稳定后，重新启动压缩机。所以当排气压力上升过快时，可适当调节压缩机进气口V2阀门开启的大小来控制。

回收过程中应通过视镜玻璃注意观察贮存容器内液面情况，*高液位不可超过视镜2/3处。如需储存至下方大储罐则开启阀门V6 ,待冷冻罐液态六氟化硫*进入大储罐及时关闭V6 。

反复回收达到回收终压力或预定值时，回收工作结束。

关冷冻压缩机，关 V3、SF6压缩机、V2、V1。

3、充放

指将贮存于装置贮存容器内的SF6充至电器设备直至达到所需的工作压力。

管路连接后首先应确定是否需对电器设备及管路抽真空，判断和操作方法见本节1抽真空有关内容。

当贮存容器压力较高时，开V6  V7，直接向电器设备充气，可观察储罐压力表值。

当贮存容器压力降低后，无法直接向电器设备充气，在V1处外接气源通过V1、V4直接向电器设备充气；或外接气源压力较低时也利用压缩机将外接气源的SF6充至电器设备内，这时关V4，开V1、V2、V3、SF6压缩机、V7，直至达到所需的工作压力。

停机应将系统内的SF6用压缩机收至贮存容器内，直至吸气口压力为零表压，关SF6压缩机及有关阀门。

4、灌瓶

灌瓶是指直接将电器设备内的SF6回收充入钢瓶。

管路连接后，首先应确定是否需抽真空，回收管路和钢瓶连接管路可一起抽。

提前开冷冻压缩机。

开V1、V2、SF6压缩机、V3、V7、钢瓶阀门,进行罐瓶。

灌瓶过程中，注意SF6压缩机排气压力，若接近1.9MPa，应进行切换操作，以放出钢瓶上部高压气体，使其进入低压的容器内。

切换操作：关V1、V7、迅速半开 V4，约1~2分钟，操作者自行掌握。恢复充液时关V4，开V1并迅速开V7，可反复切换，直至钢瓶充满。

钢瓶充满后，关V1、V7、钢瓶阀门。利用压缩机将管路内存有液体抽尽，直至回收初压力表达到零表压。关SF6压缩机、冷却器、冷冻压缩机及有关阀门。

注：罐瓶指贮液罐内已有一定量的SF6液体，可随时观察液位指示。

5、净化、干燥

指装置在不降低原气体的纯度情况下，对SF6气体中所含有的固体杂质、油份、水份加以去除，从而保证进入电器设备的SF6气体的纯度。一般的净化干燥随回收贮存和充放过程 同步完成，自循环净化方法如下：

贮液罐内SF6自循环时，开冷冻压缩机、V6、V5、SF6压缩机、V3。若SF6压缩机排气压力太高可调节V5阀门开启大小，以便气体正常循环。

自循环结束时，关V6、V5、SF6压缩机、V3、冷冻压缩机等。

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