一體化SF6密度密度繼電器運(yùn)行維護(hù)控制策略

臧志剛

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局試驗(yàn)研究所 昆明 650011

摘要：實(shí)踐證明，在斷路器正常無(wú)故障維護(hù)時(shí)單純的對(duì)SF6密度表進(jìn)行檢測(cè)無(wú)任何實(shí)際意義，而且拆卸后安裝很容易造成密度表接頭漏氣，曾發(fā)現(xiàn)當(dāng)接有0.2um異物時(shí)，就會(huì)造成很大的SF6氣體泄漏。

關(guān)鍵詞：SF6密度控制器；維護(hù)；控制策略

SF6氣體由于其良好的絕緣和熄弧性能，目前廣泛應(yīng)用于高壓設(shè)備上。所以，對(duì)應(yīng)用中的SF6高壓電器內(nèi)的SF6氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有重要的安全和經(jīng)濟(jì)意義。

一、一體化SF6密度繼電器的工作原理

一體化SF6密度繼電器實(shí)質(zhì)上是真空壓力表與SF6密度繼電器組合在一起，彈簧管前端加雙金屬作為溫度補(bǔ)償，當(dāng)SF6氣體密度（壓力）變化時(shí)引起彈簧管發(fā)生形變，帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)并指示在相應(yīng)的刻度值上。

二、現(xiàn)狀

工業(yè)生產(chǎn)中，為了確保測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性和可靠性，對(duì) 使用了一定時(shí)間之后檢修的儀表都 應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)，以確定儀表是否合格、儀表的校驗(yàn)一般包括外觀檢查、內(nèi)部機(jī)性檢查、絕緣性能檢查及示值校驗(yàn)（基本誤差、變差）等。SF6密度繼電器采用接觸測(cè)量法，即儀表或裝置的一部分與被測(cè)對(duì)象相接觸，受到被測(cè)對(duì)象的作用才能得出測(cè)量方法，根據(jù)測(cè)量誤差的原理δ=χ-χ（δ---絕對(duì)誤差；χ---測(cè)量誤差；χ0---測(cè)量真值）。一般把比所用的測(cè)量?jī)x表更準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)表的測(cè)量結(jié)果作為測(cè)量的真實(shí)值。

高壓斷路器在實(shí)際運(yùn)行中，運(yùn)行人員應(yīng)該會(huì)觀察到SF6密度繼電器指示會(huì)高于額定壓力。這是因?yàn)椋?/p>

1、SF6斷路器在運(yùn)行時(shí)如果斷路器的負(fù)荷電流較大，由于溫升的作用，密度繼電器的讀數(shù)就會(huì)偏大，這是這種密度表的正?，F(xiàn)象。如果密度表的讀數(shù)是對(duì)應(yīng)于20℃時(shí)的額定壓力那么就可能會(huì)有漏氣的現(xiàn)象存在。

2、斷路器在運(yùn)行時(shí)，密度繼電器的讀數(shù)誤差的大小是取決于斷路器的負(fù)荷電流和回路電阻所引起的溫升大小。并且誤差大小與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)，嚴(yán)格地講，這種讀數(shù)既不能代表SF6氣體的實(shí)際壓力值，也不能代表SF6氣體的實(shí)際密度值。

3、使用密度表要根據(jù)密度表的結(jié)構(gòu)、原理、使用條件進(jìn)行具體分析，不能因?yàn)闅怏w密度不隨溫度變化而變化，就認(rèn)為密度表讀數(shù)也不隨環(huán)境溫度變化而變化，在實(shí)際工作中，如果發(fā)現(xiàn)密度表讀數(shù)較大時(shí)，也不能就肯定密度表有問(wèn)題。

4、密度表的主要作用是監(jiān)視SF6氣體是否漏氣，只有在斷路器退出運(yùn)行時(shí)，而且在斷路器內(nèi)外溫度達(dá)到平衡后，才能根據(jù)密度（壓力）讀數(shù)的變化進(jìn)行判斷是否漏氣，才能夠準(zhǔn)確測(cè)量出SF6氣體的密度（壓力）值。

5、密度表中帶有溫度補(bǔ)償用的雙層金屬帶（雙金屬溫度計(jì)原理），只能夠補(bǔ)償由于環(huán)境溫度變化引起的密度（壓力）讀數(shù)的變化，而不能夠補(bǔ)償斷路器溫升引起的密度（壓力）讀數(shù)的變化。

6、根據(jù)對(duì)近百只指針式密度表和壓力表的統(tǒng)計(jì)分析，斷路器負(fù)荷電流越來(lái)越大，誤差可達(dá)0﹪-20﹪。當(dāng)對(duì)類(lèi)似這種情況不能正確理解時(shí)，往往會(huì)懷疑密度表或壓力表質(zhì)量差，指示不準(zhǔn)確等而當(dāng)缺陷處理要求更換密度表或壓力表。

7、在運(yùn)行中的巡視檢查，即要記錄SF6氣體的密度（壓力）值和環(huán)境溫度，又要記錄SF6斷路器的負(fù)荷電流和GIS的溫升情況，只有通過(guò)各種因素的分析、比較才能正確地判斷出設(shè)備是否出現(xiàn)漏氣或回路電阻增大等異?，F(xiàn)象。

三、校驗(yàn)結(jié)果分析

由于SF6密度繼電器溫度補(bǔ)償是以雙金屬溫度計(jì)的原理設(shè)計(jì)，是按環(huán)境溫度為20℃時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)償。所以校驗(yàn)SF6密度表時(shí)要首先保證其環(huán)境溫度為20℃時(shí)，相對(duì)濕度不大于75﹪的環(huán)境內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，首先是環(huán)境溫度無(wú)法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，其二是密度表的雙金屬溫度補(bǔ)償只能是近似的進(jìn)行補(bǔ)償，從計(jì)量技術(shù)層面來(lái)看，雙金屬溫度補(bǔ)償是否與溫度變化反應(yīng)一致目前無(wú)法測(cè)量。第三最SF6密度繼電器校驗(yàn)裝置也只能是對(duì)SF6氣體進(jìn)行近似溫度補(bǔ)償。只是對(duì)密度繼電器接點(diǎn)動(dòng)作值進(jìn)行檢定。我們從2007年4月開(kāi)始對(duì)SF6密度表和SF6密度繼電器進(jìn)行校驗(yàn)，通過(guò)四年的校驗(yàn)原始記錄比對(duì)，四年后SF6密度繼電器和密度表的示值和接點(diǎn)動(dòng)作誤差變化不大，SF6氣體監(jiān)控動(dòng)作誤差要求控制在0.03 MPa以內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)家的技術(shù)要求。

四、一體化SF6氣體密度繼電器運(yùn)行維護(hù)討論

根據(jù)對(duì)變電站SF6氣體密度繼電器和密度表多年的校驗(yàn)、檢查結(jié)果表明，對(duì)一體化SF6密度繼電器的運(yùn)行維護(hù)，可以通過(guò)以下幾點(diǎn)控制其實(shí)現(xiàn)本身的功能：

1、首先要在安裝前通過(guò)工程管理部門(mén)和施工部門(mén)的協(xié)調(diào)，確保所使用的密度表都經(jīng)過(guò)校驗(yàn)，有條件的最好由運(yùn)行或設(shè)備管理部門(mén)進(jìn)行；并且在SF6高壓設(shè)備充氣前完成，這樣有利于運(yùn)行或設(shè)備管理部門(mén)掌握SF6密度繼電器的原始狀況。

2、對(duì)于標(biāo)示abs，以絕對(duì)壓力為零點(diǎn)的密度繼電器可以考慮校驗(yàn)周期為三年或跟主設(shè)備的狀態(tài)檢修同步進(jìn)行。因?yàn)榻^壓表內(nèi)一般無(wú)防震和潤(rùn)滑硅油，觸點(diǎn)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)完全暴露在空氣中，在以前的校驗(yàn)中曾發(fā)現(xiàn)微動(dòng)開(kāi)關(guān)滑板卡澀、甚至壓力降至零接點(diǎn)都不動(dòng)作，盡管所占比例較低（校驗(yàn)33塊，發(fā)現(xiàn)2塊不合格）考慮到環(huán)境、密封性、潤(rùn)滑性等因素，所以還是建議將此類(lèi)密度表校驗(yàn)固定期限為三年，以后逐步更換為完全密封具有耐震油的SF6密度繼電器。

3、對(duì)于注有防震和潤(rùn)滑硅油的SF6密度繼電器，一般可隨主設(shè)備大修進(jìn)行檢查，有的斷路器、電流互感器都裝有充氣和檢查氣閥，可通過(guò)氣閥進(jìn)行排氣、檢查SF6密度繼電器的功能、相關(guān)報(bào)警、閉鎖回路功能。

4、建立一體化SF6密度繼電器周期巡檢制度，每二年對(duì)應(yīng)用中的密度繼電器進(jìn)行一次外觀檢查，檢查項(xiàng)目主要包括：密度繼電器指示是否異常，觀察面門(mén)是否完好，示值刻度是否清晰可視，有無(wú)漏油、滲油，硅油是否變色并影響到運(yùn)行及檢修人員進(jìn)行巡視和觀測(cè)的現(xiàn)象以及密度表的外殼有無(wú)裂紋、接線柱是否松動(dòng)等。

5、實(shí)踐證明，在斷路器正常無(wú)故障維護(hù)時(shí)單純的對(duì)SF6密度表進(jìn)行檢測(cè)無(wú)任何實(shí)際意義，而且拆卸后安裝很容易造成密度表接頭漏氣，工作中曾發(fā)現(xiàn)當(dāng)接頭處有0.2um異物時(shí)，就會(huì)造成很大的SF6氣體漏氣。所以盡可能避免反復(fù)拆卸密度表對(duì)斷路器的密封性能有一定保障作用。

五、結(jié)束語(yǔ)

一體化SF6密度繼電器的運(yùn)行維護(hù)，只進(jìn)行定期巡檢和針對(duì)性校驗(yàn)，以目前的科技和制造工藝水平是可以保證其功能的，而且可以節(jié)約生產(chǎn)成本，避免因?yàn)榉磸?fù)拆卸而造成SF6高壓電器氣體泄漏，對(duì)保證安全生產(chǎn)具有積極的作用。