本实用新型属于六氟化硫混合气体绝缘高压开关设备大修或解体检修技术领域，特别涉及一种六氟化硫混合气体净化回收配气补气装置。
背景技术：
气体绝缘开关装置(Gas Insulated Switchgear,GIS)以占地面积小、可靠性高、安全性强、维护工作量很小等优势被广泛应用于电力系统中。近些年来，混合气体（SF6/N2或SF6/CF4）作为绝缘气体的GIS逐渐在电力工程中获得应用。
灌充SF6混合气体的GIS母线，在对GIS进行大修或者型式试验后，需要回收GIS里面的混合气体。在进行回收气体时，需要用测量仪表对混合气体进行浓度和湿度测量，如果发现混合气体的浓度偏离了GIS要求的浓度值，需要在回收的过程中把偏移的浓度值进行修正或调整并过滤杂质和微水，再把净化后的混合气体压缩到储存容器（钢瓶）中，并用标签标示储存容器（钢瓶）中气体的浓度和微水等重要数据参数。方便下次使用混合气体的时候可以直接根据储存容器（钢瓶）上的标示进行直接使用。（SF6混合气体是指SF6/N2或者SF6/CF4等两种气体的混合气体）。
而传统的SF6混合气体的处置方法是：将GIS设备中的混合气体进行回收、膜分离，再对分离后的SF6进行提纯；将提纯后的SF6和其他气体（N2或者CF4）再次进行混合气体的配制，然后灌充到SF6混合气体GIS设备中。此过程不仅复杂、费时，而且经济成本高，仅上述的一套SF6混合气体回收、分离、提纯设备市场价就80～100万元。
技术实现要素：
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，本实用新型一种可将GIS母线中的混合气体直接回收净化并修正调整气体浓度后再灌充到GIS设备中的兼具单独混合气体配制功能的SF6混合气体净化回收配气补气装置及操作方法。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：六氟化硫混合气体净化回收配气补气装置，包括混合气体回收系统和配气补气系统；
混合气体回收系统包括第一回收气管、第二回收气管、第三回收气管、回收口、第一缓冲罐，第一回收气管和第二回收气管并联设置，第一回收气管和第二回收气管的进气口均与回收口连接，第一回收气管和第二回收气管的出气口均与第一缓冲罐的进气口连接，回收口的出气口处设置有第一压力传感器，第一回收气管上沿气流方向依次设置有第一电磁阀、第一压缩机和单向阀，第二回收气管上设置有第二电磁阀，第三回收气管的进气端连接在第二回收气管上的第二电磁阀进气口处，第三回收气管的出气端连接在第一电磁阀和第一压缩机之间的第一回收气管上，第三回收气管上设置有第二压缩机；第一缓冲罐上设置有第二压力传感器；
配气补气系统包括配气主管和补气管，配气主管的进气口与第一缓冲罐的出气口连接，配气主管的出气口为第一输出口，配气主管沿气流方向依次设置有减压阀、第一电磁二位三通阀、第三电磁阀、第一气体质量流量计、第二缓冲罐、电动蝶阀、第三缓冲罐、第三压缩机、第三压力传感器、第二电磁二位三通阀和第一浮尘过滤器，第二缓冲罐上设置有用于控制电动蝶阀开启度的差压传感器，第一电磁二位三通阀和第二电磁二位三通阀均具有第一接口、第二接口和第三接口，第一电磁二位三通阀的第一接口和第二接口串接在配气主管上，第二电磁二位三通阀均具有第一接口和第三接口连接在配气主管上，补气管的进气口设置有补气口，补气管的出气口连接在第一气体质量流量计和第二缓冲罐之间的配气主管上，补气管上设置有第二气体质量流量计。
第一气体质量流量计和第二缓冲罐之间的配气主管与第一电磁二位三通阀的第二接口之间还通过配气副管连接，配气副管上沿气流方向依次设置有第四电磁阀和第三气体质量流量计，配气主管在第三电磁阀和第一气体质量流量计之间设置有第一输入口，配气副管在第四电磁阀和第三气体质量流量计之间设置有第二输入口。
第二电磁二位三通阀的第二接口连接有干燥过滤管，干燥过滤管的出气口为第二输出口，干燥过滤管上沿气流方向依次设置有第一分子筛、第二分子筛和第二浮尘过滤器；配气主管上在第二电磁二位三通阀的第一接口与第三压力传感器之间连接有六氟化硫浓度及湿度检测管，六氟化硫浓度及湿度检测管上设置有手动阀。
还包括抽真空系统，抽真空系统包括真空泵、抽真空主管、第一抽真空支管、第二抽真空支管、第三抽真空支管和第四抽真空支管，真空泵的进气口与抽真空主管的出气口连接，第一抽真空支管、第二抽真空支管、第三抽真空支管和第四抽真空支管的出气口均连接在抽真空主管上，第一抽真空支管的进气口连接在补气口与第二气体质量流量计之间的补气管上，第二抽真空支管的进气口连接在单向阀与第一缓冲罐之间的第一回收气管上，第三抽真空支管的进气口连接在第三缓冲罐和第三压缩机之间配气主管上，第四抽真空支管的进气口连接在第二电磁二位三通阀的第一接口与第三压力传感器之间的配气主管上，第一抽真空支管、第二抽真空支管、第三抽真空支管和第四抽真空支管分别设置有第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀；抽真空主管上沿抽气的气流方向依次设置有压力开关、第九电磁阀、真空度传感器和第十电磁阀。
采用上述技术方案，本实用新型的操作方法具有两种工作模式，
第一种工作模式为对大修或者型式试验后GIS混合气体母线进行六氟化硫混合气体的净化回收，在此过程中，当检测到混合气体的浓度偏离了GIS要求的浓度值时，修正或调整混合气体浓度至GIS要求的浓度值，并将符合要求的混合气体充入储存容器中或者压入GIS设备内，此工作模式分成混合气体回收以及混合气体浓度修正或调整两个方面；
混合气体回收：回收口通过专用管路连接GIS的输出口，当第一压力传感器检测到压力P1≥0.4MPa，第二电磁阀打开，第一电磁阀关闭，GIS中的混合气体直接通过第二回收气管进入第一缓冲罐中；随着气压的降低，当第一压力传感器检测到压力0.1MPa<P1<0.4MPa时，第二电磁阀关闭，第一电磁阀打开，第一压缩机启动，把GIS内的混合气体抽出并把混合气体压缩到第一缓冲罐中；当第一压力传感器检测到压力P1<0.1Mp时，第一电磁阀关闭，第一压缩机和第二压缩机同时启动，把混合气体压缩到第一缓冲罐，当第一压力传感器检测到压力P1<0.05MPa时，第一压缩机和第二压缩机同时关闭；
混合气体浓度的修正或调整：从GIS设备内抽出的混合气体暂存在第一缓冲罐内，由于气体质量流量计的气体入口压力需要保持恒定，因此第一缓冲罐内的混合气体通过减压阀时把压力稳定到0.3MPa，第一电磁二位三通阀的第一接口和第二接口连通，第三电磁阀和第四电磁阀打开，第三压缩机启动，第一电磁二位三通阀的第一接口和第二接口连通，第二输出口连接外接钢瓶，第一气体质量流量计和第三气体质量流量计根据需要设定控制混合气体的流量，补气口连接需要补气的标气，标气一般为高纯六氟化硫气体，通过计算控制第二气体质量流量计的补气流量，第一气体质量流量计、第一气体质量流量计和第三气体质量流量计的出口气压保持恒定，第一气体质量流量计、第一气体质量流量计和第三气体质量流量计共同完成混合气体浓度的调整或配气；
修正或调整浓度后的混合气体进入第二缓冲罐，差压传感器通过监测第二缓冲罐内气压来控制电动蝶阀的开启度，进而调控第二缓冲罐中的压力，让第二缓冲罐中的压力保持一个恒定值，该恒定值与外部大气压相比压差维持在±3kPa以内；
第二缓冲罐内的混合气体进入到第三缓冲罐内，第三缓冲罐用来满足第三压缩机的抽力，在第三压缩机的压力下，混合气体通过第二电磁二位三通阀的第一接口和第二接口、、第一分子筛、第二分子筛和第二浮尘过滤器从第二输出口输出到外接钢瓶内；第一分子筛和第二分子筛干燥混合气体中的微水；将第二输出口用气体管路连接GIS接口，则可以完成对GIS混合气体的补气或灌充；
六氟化硫浓度及湿度检测管连接六氟化硫浓度及湿度检测仪表，开启手动阀，若六氟化硫浓度及湿度检测仪表检测到的六氟化硫其他浓度和湿度符合要求时，第二电磁二位三通阀的第一接口和第三接口连通，混合气体通过第一浮尘干燥器和第一输出口输出到外接钢瓶内；将第一输出口用气体管路连接GIS接口，也同样可以完成对GIS混合气体的补气或灌充；
第二种工作模式是单独完成六氟化硫混合气体的配气和灌充，主要是针对GIS设备大检修后和GIS设备厂商对GIS设备大容量的灌充六氟化硫混合气体，该工作模式按以下操作过程进行：
关闭第三电磁阀和第四电磁阀，并把第一输入口、第二输入口分别连接对应的SF6标气钢瓶及N2/CF4钢瓶，第二气体质量流量计关闭，第二电磁二位三通阀的第一接口和第三接口连通，第一输出口连接待配气灌充的GIS充气口；根据设定的配气流量和浓度，自动计算对应的第一气体质量流量计和第三气体质量流量计的流量，生成的混合气体进入第二缓冲罐，差压传感器通过监测第二缓冲罐内气压来控制电动蝶阀的开启度，进而调控第二缓冲罐中的压力，让第二缓冲罐中的压力保持一个恒定值，该恒定值与外部大气压相比压差维持在±3kPa以内，第二缓冲罐内的混合气体进入到第三缓冲罐内，第三缓冲罐用来缓冲第三压缩机进气口的进气流量，减缓第三压缩机在压缩过程中对前期气体造成的压力波动，在第三压缩机的压力下，混合气体通过第二电磁二位三通阀和第一浮尘过滤器从第一输出口将待配气灌充到GIS内；
所述的配气灌充流程在操作时，将第二电磁二位三通阀的第一接口和第二接口连通，将第二输出口连接待配气灌充的GIS充气口，混合气体通过第二电磁二位三通阀、第一分子筛、第二分子筛和第二浮尘过滤器从第二输出口将待配气灌充到GIS内；这样可通过第一分子筛和第二分子筛进一步干燥混合气体中的微水。
所述的调整混合气体浓度流程，将六氟化硫浓度及湿度检测管连接六氟化硫浓度及湿度检测仪表，开启手动阀，若六氟化硫浓度及湿度检测仪表检测到的六氟化硫其他浓度和湿度符合要求时，将第二电磁二位三通阀的第一接口和第三接口连通，通过第一浮尘干燥器和第一输出口输出到外接钢瓶内。
两种工作模式在启动之前都需对管路进行抽真空操作，抽真空流程按以下操作过程进行：在抽真空之前，保证装置内的各管路里面的压力是常压，如果管路里面压力过大，要先打开阀门排气并让压力降到常压然后才能进行抽真空操作；打开第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀，开启真空泵，打开管路中的其他电磁阀，对第一回收气管、第二回收气管、第三回收气管、配气主管、配气副管、补气管和干燥过滤管进行抽真空，当真空度传感器读数在100Pa以下就可满足管路对抽真空的要求，抽真空完成后，关闭真空泵、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀。
本实用新型的三个压缩机不能进行抽真空。本实用新型中的回收口用来连接GIS的输出口，进行SF6混合气体的回收。补气口，用做对浓度进行修正的气体输入口，当需要把SF6的浓度调大时，补气口接入SF6气体，补气量可根据第二气体质量流量计进行调整。
当不需要进行SF6混合气体回收时，本实用新型可以进行SF6混合气体的配气和灌充（对GIS进行补气）功能，把第一输入口和第二输入口用来接SF6和稀释气体，把第一输出口连接GIS接口，可以完成对GIS混合气体的配气灌充（补气）功能；第二输出口是对混合气体进行干燥除湿后再输出。
综上所述，本实用新型可将灌充SF6混合气体的GIS母线中的混合气体直接回收净化、调整气体浓度后，再灌充到GIS设备中，较传统的方法更省时，更经济。
本实用新型功能多样，易于操作，在不需要进行混合气体的回收时，还可单独用作配气装置，配制各种浓度的气体。即兼有SF6混合气体净化回收配气补气和SF6混合气体配制两种功能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中的附图标记分别为：1.第一回收气管，2.第二回收气管，3.第三回收气管，4.回收口，5.第一缓冲罐，6.第一电磁阀，7.第一压缩机，8.单向阀，9.第二电磁阀，10.第二压缩机，11.第二压力传感器，12.配气主管，13.补气管，14.第一输出口，15.减压阀，16.第一电磁二位三通阀，17.第三电磁阀，18.第一气体质量流量计，19.第二缓冲罐，20.电动蝶阀，21.第三缓冲罐，22.第三压缩机，23.第三压力传感器，24.第二电磁二位三通阀，25.第一浮尘过滤器，26.差压传感器，27.补气口，28.第二气体质量流量计，29.配气副管，30.第四电磁阀，31.第三气体质量流量计，32.第一输入口，33.第三气体第二输入口，34.干燥过滤管，35.第二输出口，36.第一分子筛，37.第二分子筛，38.第二浮尘过滤器，39.六氟化硫浓度及湿度检测管，40.手动阀，41.真空泵、42.抽真空主管，43.第一抽真空支管，44.第二抽真空支管，45.第三抽真空支管，46.第四抽真空支管，47.第五电磁阀，48.第六电磁阀，49.第七电磁阀，50.第八电磁阀，51.压力开关，52.第九电磁阀，53.真空度传感器，54.第十电磁阀，55.第一压力传感器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的六氟化硫混合气体净化回收配气补气装置，包括混合气体回收系统和配气补气系统；
混合气体回收系统包括第一回收气管1、第二回收气管2、第三回收气管3、回收口4、第一缓冲罐5，第一回收气管1和第二回收气管2并联设置，第一回收气管1和第二回收气管2的进气口均与回收口4连接，第一回收气管1和第二回收气管2的出气口均与第一缓冲罐5的进气口连接，回收口4的出气口处设置有第一压力传感器55，第一回收气管1上沿气流方向依次设置有第一电磁阀6、第一压缩机7和单向阀8，第二回收气管2上设置有第二电磁阀9，第三回收气管3的进气端连接在第二回收气管2上的第二电磁阀9进气口处，第三回收气管3的出气端连接在第一电磁阀6和第一压缩机7之间的第一回收气管1上，第三回收气管3上设置有第二压缩机10；第一缓冲罐5上设置有第二压力传感器11；
配气补气系统包括配气主管12和补气管13，配气主管12的进气口与第一缓冲罐5的出气口连接，配气主管12的出气口为第一输出口14，配气主管12沿气流方向依次设置有减压阀15、第一电磁二位三通阀16、第三电磁阀17、第一气体质量流量计18、第二缓冲罐19、电动蝶阀20、第三缓冲罐21、第三压缩机22、第三压力传感器23、第二电磁二位三通阀24和第一浮尘过滤器25，第二缓冲罐19上设置有用于控制电动蝶阀20开启度的差压传感器26，第一电磁二位三通阀16和第二电磁二位三通阀24均具有第一接口、第二接口和第三接口，第一电磁二位三通阀16的第一接口和第二接口串接在配气主管12上，第二电磁二位三通阀24均具有第一接口和第三接口连接在配气主管12上，补气管13的进气口设置有补气口27，补气管13的出气口连接在第一气体质量流量计18和第二缓冲罐19之间的配气主管12上，补气管13上设置有第二气体质量流量计28。
第一气体质量流量计18和第二缓冲罐19之间的配气主管12与第一电磁二位三通阀16的第二接口之间还通过配气副管29连接，配气副管29上沿气流方向依次设置有第四电磁阀30和第三气体质量流量计31，配气主管12在第三电磁阀17和第一气体质量流量计18之间设置有第一输入口32，配气副管29在第四电磁阀30和第三气体质量流量计31之间设置有第二输入口33。
第二电磁二位三通阀24的第二接口连接有干燥过滤管34，干燥过滤管34的出气口为第二输出口35，干燥过滤管34上沿气流方向依次设置有第一分子筛36、第二分子筛37和第二浮尘过滤器38；配气主管12上在第二电磁二位三通阀24的第一接口与第三压力传感器23之间连接有六氟化硫浓度及湿度检测管39，六氟化硫浓度及湿度检测管39上设置有手动阀40。
本实用新型还包括抽真空系统，抽真空系统包括真空泵41、抽真空主管42、第一抽真空支管43、第二抽真空支管44、第三抽真空支管45和第四抽真空支管46，真空泵41的进气口与抽真空主管42的出气口连接，第一抽真空支管43、第二抽真空支管44、第三抽真空支管45和第四抽真空支管46的出气口均连接在抽真空主管42上，第一抽真空支管43的进气口连接在补气口27与第二气体质量流量计28之间的补气管13上，第二抽真空支管44的进气口连接在单向阀8与第一缓冲罐5之间的第一回收气管1上，第三抽真空支管45的进气口连接在第三缓冲罐21和第三压缩机22之间配气主管12上，第四抽真空支管46的进气口连接在第二电磁二位三通阀24的第一接口与第三压力传感器23之间的配气主管12上，第一抽真空支管43、第二抽真空支管44、第三抽真空支管45和第四抽真空支管46分别设置有第五电磁阀47、第六电磁阀48、第七电磁阀49和第八电磁阀50；抽真空主管42上沿抽气的气流方向依次设置有压力开关51、第九电磁阀52、真空度传感器53和第十电磁阀54。
六氟化硫混合气体净化回收配气补气装置具有两种工作模式。
第一种工作模式为对大修或者型式试验后GIS混合气体母线进行六氟化硫混合气体的净化回收（干燥、滤除杂质），在此过程中，当检测到混合气体的浓度偏离了GIS要求的浓度值时，修正或调整混合气体浓度至GIS要求的浓度值，并将符合要求的混合气体通过输出口1或者输出口2充入储存容器（钢瓶）或GIS设备中。所以，此工作模式大致可分成混合气体回收以及混合气体浓度修正或调整两个内容。
混合气体回收：回收口4通过专用管路连接GIS的输出口，当第一压力传感器检测到压力P1≥0.4MPa，第二电磁阀9打开，第一电磁阀6关闭，GIS中的混合气体直接通过第二回收气管2进入第一缓冲罐5中；随着气压的降低，当第一压力传感器检测到压力0.1MPa<P1<0.4MPa时，第二电磁阀9关闭，第一电磁阀6打开，第一压缩机7启动，把GIS内的混合气体抽出并把混合气体压缩到第一缓冲罐5中；当第一压力传感器检测到压力P1<0.1Mp时，第一电磁阀6关闭，第一压缩机7和第二压缩机10同时启动，把混合气体压缩到第一缓冲罐5，当第一压力传感器检测到压力P1<0.05MPa时，第一压缩机7和第二压缩机10同时关闭；
混合气体浓度的修正或调整：从GIS设备内抽出的混合气体暂存在第一缓冲罐5内，由于气体质量流量计的气体入口压力需要保持恒定，因此第一缓冲罐5内的混合气体通过减压阀15时把压力稳定到0.3MPa，第一电磁二位三通阀16的第一接口和第二接口连通，第三电磁阀17和第四电磁阀30打开，第三压缩机22启动，第一电磁二位三通阀16的第一接口和第二接口连通，第二输出口35连接外接钢瓶，第一气体质量流量计18和第三气体质量流量计31根据需要设定控制混合气体的流量，补气口27连接需要补气的标气，标气一般为高纯六氟化硫气体，通过计算控制第二气体质量流量计28的补气流量，第一气体质量流量计18、第一气体质量流量计18和第三气体质量流量计31的出口气压保持恒定，第一气体质量流量计18、第一气体质量流量计18和第三气体质量流量计31共同完成混合气体浓度的调整或配气；
修正或调整浓度后的混合气体进入第二缓冲罐19，差压传感器26通过监测第二缓冲罐19内气压来控制电动蝶阀20的开启度，进而调控第二缓冲罐19中的压力，让第二缓冲罐19中的压力保持一个恒定值，该恒定值与外部大气压相比压差维持在±3kPa以内；
第二缓冲罐19内的混合气体进入到第三缓冲罐21内，第三缓冲罐21用来满足第三压缩机22的抽力，在第三压缩机22的压力下，混合气体通过第二电磁二位三通阀24的第一接口和第二接口、第一分子筛36、第二分子筛37和第二浮尘过滤器38从第二输出口35输出到外接钢瓶内；第一分子筛36和第二分子筛37干燥混合气体中的微水；将第二输出口35用气体管路连接GIS接口，则可以完成对GIS混合气体的补气（灌充）。
将六氟化硫浓度及湿度检测管39连接六氟化硫浓度及湿度检测仪表，开启手动阀40，若六氟化硫浓度及湿度检测仪表检测到的六氟化硫其他浓度和湿度符合要求时，第二电磁二位三通阀24的第一接口和第三接口连通，混合气体通过第一浮尘干燥器25和第一输出口14输出到外接钢瓶内；将第一输出口14用气体管路连接GIS接口，也同样可以完成对GIS混合气体的补气（灌充）。
第二种工作模式是单独完成六氟化硫混合气体的配气灌充，主要是针对GIS设备大检修后和GIS设备厂商对GIS设备大容量的灌充六氟化硫混合气体：
关闭第三电磁阀17和第四电磁阀30，并把第一输入口32、第二输入口33分别连接对应的SF6标气钢瓶及N2/CF4钢瓶，第二气体质量流量计28关闭，第二电磁二位三通阀24的第一接口和第三接口连通，第一输出口14连接待配气灌充的GIS充气口；根据设定的配气流量和浓度，自动计算对应的第一气体质量流量计18和第三气体质量流量计31的流量，生成的混合气体进入第二缓冲罐19，差压传感器26通过监测第二缓冲罐19内气压来控制电动蝶阀20的开启度，进而调控第二缓冲罐19中的压力，让第二缓冲罐19中的压力保持一个恒定值，该恒定值与外部大气压相比压差维持在±3kPa以内，第二缓冲罐19内的混合气体进入到第三缓冲罐21内，第三缓冲罐21用来缓冲第三压缩机22进气口的进气流量，减缓第三压缩机22在压缩过程中对前期气体造成的压力波动，在第三压缩机22的压力下，混合气体通过第二电磁二位三通阀24和第一浮尘过滤器25从第一输出口14将待配气灌充到GIS内；
上述两种工作模式在启动之前都需对管路进行抽真空操作，抽真空流程按以下操作过程进行：在抽真空之前，保证装置内的各管路里面的压力是常压，如果管路里面压力过大，要先打开阀门排气并让压力降到常压然后才能进行抽真空操作；打开第五电磁阀47、第六电磁阀48、第七电磁阀49、第八电磁阀50、第九电磁阀52和第十电磁阀54，开启真空泵41，打开管路中的其他电磁阀，对第一回收气管1、第二回收气管2、第三回收气管3、配气主管12、配气副管29、补气管13和干燥过滤管34进行抽真空，当真空度传感器53读数在100Pa以下就可满足管路对抽真空的要求，抽真空完成后，关闭真空泵41、第五电磁阀47、第六电磁阀48、第七电磁阀49、第八电磁阀50、第九电磁阀52和第十电磁阀54。
所述的配气灌充流程在操作时，将第二电磁二位三通阀24的第一接口和第二接口连通，将第二输出口35连接待配气灌充的GIS充气口，混合气体通过第二电磁二位三通阀24、第一分子筛36、第二分子筛37和第二浮尘过滤器38从第二输出口35将待配气灌充到GIS内；这样可通过第一分子筛36和第二分子筛37进一步干燥混合气体中的微水。
调整混合气体浓度流程具体为：将六氟化硫浓度及湿度检测管39连接六氟化硫浓度及湿度检测仪表，开启手动阀40，若六氟化硫浓度及湿度检测仪表检测到的六氟化硫其他浓度和湿度符合要求时，将第二电磁二位三通阀24的第一接口和第三接口连通，通过第一浮尘干燥器和第一输出口14输出到外接钢瓶内。