SF6氣體密度繼電器常見問題

1、什么是SF6氣體密度繼電器?

(1) SF6氣體檢測(cè)繼電器主要是用于監(jiān)視和控制密封容器中SF6氣體的密度。一般應(yīng)用在高壓開關(guān)、中壓開關(guān)，氣體絕緣設(shè)備(GIS)、高壓電纜、變壓器和互感器(CT和PT)上。

 (2) 目前使用最多的SF6氣體密度繼電器實(shí)際上是一種帶電接點(diǎn)、和溫度補(bǔ)償?shù)膲毫Ρ怼?/p>

 (3) 輸出二組或三組接點(diǎn)，發(fā)出報(bào)警和閉鎖控制信號(hào);

 (4) SF6氣體密度繼電器的原理：SF6電氣設(shè)備上的SF6氣體的密度，是以SF6氣體經(jīng)溫度補(bǔ)償以后的壓力來表示的，即以20℃時(shí)的壓力值來表示的。繼電器在額定壓力下工作，當(dāng)周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，SF6氣體的壓力也要變化，繼電器內(nèi)部的測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量壓力的同時(shí)也要考慮溫度，即內(nèi)部溫度補(bǔ)償單元對(duì)其變化了的壓力自動(dòng)補(bǔ)償，使其額定壓力示值不變。當(dāng)SF6氣體因某種原因發(fā)生了泄漏，經(jīng)過溫度補(bǔ)償以后的壓力就下降，降到報(bào)警壓力值時(shí)，繼電器就輸出一對(duì)接點(diǎn)(報(bào)警信號(hào))，此時(shí)就要求用戶對(duì)設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)氣，而如果壓力還在繼續(xù)下降，降到閉鎖動(dòng)作壓力值時(shí)，繼電器就輸出另一對(duì)接點(diǎn)(閉鎖信號(hào))使設(shè)備的相對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行閉鎖，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行保護(hù)。設(shè)備在充SF6氣體時(shí)，當(dāng)過多超過額定值時(shí)，有的密度繼電器還可發(fā)出超壓報(bào)警信號(hào)。

 (5) 大部分直接應(yīng)用于戶外，所以需適合于戶外惡劣的外界條件。戶內(nèi)主要用于SF6組合電器(GIS)上。

 (6) 按照補(bǔ)償原理來區(qū)別分為:相對(duì)腔補(bǔ)償和雙金屬拉桿補(bǔ)償。

2、請(qǐng)問密度表與環(huán)境溫度及氣體溫度有什么特殊的關(guān)系?

假設(shè)氣體溫度陡然升高，密度表的指示值會(huì)有什么變化?

密度表所處環(huán)境溫度與設(shè)備本體SF6氣體溫度要一致，才能準(zhǔn)確反映氣體密度。如果密度表所處環(huán)境溫度高于設(shè)備本體SF6氣體溫度，此時(shí)密度表指示偏低，反之偏高。氣體溫度陡然升高，密度表處的溫度如果同步升高，指示值不變，反之密度表處的溫度如果不同步升高，則讀數(shù)變大。

3、請(qǐng)問密度表讀數(shù)與海拔高度的關(guān)系?

另外報(bào)警、閉鎖值是否可以隨使用環(huán)境和場(chǎng)所設(shè)置?

對(duì)于絕對(duì)壓力型的密度表，在充氣運(yùn)行后，讀數(shù)就與海拔高度無關(guān)了，只是在沒有氣時(shí)，零位與海拔高度有關(guān)，海拔高的地方，讀數(shù)小，反之讀數(shù)大。對(duì)于相對(duì)壓力型的密度表，在充氣運(yùn)行后，讀數(shù)就與海拔高度有關(guān)了，海拔高的地方，讀數(shù)大，反之讀數(shù)小。而在沒有氣時(shí)，其零位與海拔高度無關(guān)。另外報(bào)警、閉鎖值不可以隨使用環(huán)境和場(chǎng)所設(shè)置，做好了不可以調(diào)。

4、密度繼電器非工作狀態(tài)的零位問題?

當(dāng)密度繼電器安裝在充有SF6氣體的設(shè)備上工作時(shí)，其處于等容工作狀態(tài)。這時(shí)密度繼電器測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)感受的是設(shè)備氣室內(nèi)SF6氣體的壓力，該壓力隨氣體溫度而變化，氣體溫度上升時(shí)壓力增加，氣體溫度下降時(shí)壓力減小。此時(shí)溫度補(bǔ)償元件也根據(jù)環(huán)境溫度的變化進(jìn)行補(bǔ)償，環(huán)境溫度上升時(shí)使得儀表的示值減小，環(huán)境溫度下降時(shí)使得儀表的示值增加。溫度補(bǔ)償元件的補(bǔ)償量與溫度引起的氣體壓力變化對(duì)儀表示值的影響大小相等，方向相反，從而使儀表示值只與氣體密度有關(guān)，而與溫度引起的氣體壓力變化無關(guān)。而當(dāng)密度繼電器處于非工作狀態(tài)時(shí)(不充氣時(shí))，密度繼電器測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)感受的是大氣壓力，該壓力不隨溫度發(fā)生變化，這時(shí)溫度補(bǔ)償元件的單獨(dú)作用使得在環(huán)境溫度高于補(bǔ)償基準(zhǔn)溫度(20℃)時(shí)，密度繼電器的指針指在零位以下;而環(huán)境溫度低于補(bǔ)償基準(zhǔn)溫度(20℃)時(shí)，密度繼電器的指針指在零位以上。具體偏離零位多少，與溫度有關(guān)。

5、如何對(duì)SF6氣體密度繼電器進(jìn)行校驗(yàn)?校驗(yàn)過程中有哪些注意事項(xiàng)?

回答：因SF6氣體密度繼電器都是隨開關(guān)安裝在現(xiàn)場(chǎng)本體旁，不易拆卸也不支持拆卸，因?yàn)榻?jīng)常拆卸容易導(dǎo)致接口損壞而漏氣，所以密度繼電器的校驗(yàn)基本上都是在現(xiàn)場(chǎng)開展的。 因此在校驗(yàn)SF6氣體密度繼電器的儀器選擇上要做到：

 (1)必須可以在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。

 (2)密度繼電器盡可能不用拆卸就能校驗(yàn)。

 (3)可以自動(dòng)換算成20℃時(shí)的值。如果人工通過查曲線換算，不僅精度低而不能滿足要求，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

 (4)必須直接用SF6氣體校驗(yàn)。原因最重要的是：在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)，不能把其它氣體，如空氣混入到SF6電氣設(shè)備進(jìn)去，以免引起設(shè)備出現(xiàn)水份增加等問題。

 (5)校驗(yàn)過程中要有全封閉的SF6氣體循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)也不浪費(fèi)本體內(nèi)的SF6氣體。因?yàn)楸倔w內(nèi)氣體如果被浪費(fèi)，會(huì)使本體內(nèi)壓力降低，要禁止這樣的操作;因?yàn)榻?jīng)使用過的SF6氣體可能有毒，如泄漏到大氣中會(huì)污染環(huán)境。

 (6)要提供國(guó)內(nèi)和進(jìn)口的各種開關(guān)的過渡接頭和儀器補(bǔ)氣接頭。

 (7)校驗(yàn)時(shí)，溫度要很好的平衡。

6、運(yùn)行中的密度繼電器，溫差對(duì)密度繼電器的讀數(shù)偏差影響問題?

回答：我們分析原因如下：

1)開關(guān)本體(滅弧室內(nèi))處的溫度值T本體和安裝密度繼電器(可能是機(jī)構(gòu)箱)處的溫度值T繼電器是不相同的，即T本體≠T繼電器，存在溫差。(變電站不是每個(gè)地方溫度是一樣的，有的地方溫度會(huì)高(陽面)，有的地方溫度會(huì)低(陰面)，還有各開關(guān)本體(滅弧室內(nèi))的溫度也不*相等。)

2)實(shí)際上開關(guān)本體(滅弧室內(nèi))處的溫度值T本體和安裝密度繼電器(機(jī)構(gòu)箱)處的溫度值T繼電器存在一定的溫差。 當(dāng)兩處的溫度相差6到8度時(shí)，就會(huì)引起所述的偏差。溫差嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)引起誤動(dòng)作(報(bào)警)。

7、為什么要定期校驗(yàn)SF6氣體密度繼電器?

回答：因SF6氣體密度繼電器同其他壓力計(jì)一樣在使用一段時(shí)間后其報(bào)警和閉鎖值會(huì)產(chǎn)生一定的飄移，加上溫度補(bǔ)償材料在使用一定時(shí)間后因材料老化變形，會(huì)使報(bào)警和閉鎖值產(chǎn)生較大誤差;另外，因密度繼電器接點(diǎn)動(dòng)作不頻繁，而可能接點(diǎn)動(dòng)作不靈敏或失效。這種隱患可以直接導(dǎo)致當(dāng)SF6開關(guān)因氣體泄漏，使本體內(nèi)的壓力降至報(bào)警或閉鎖值時(shí)，不能及時(shí)報(bào)警或閉鎖，從而釀成重大事故。所以應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)。密度繼電器出現(xiàn)質(zhì)量問題，經(jīng)過調(diào)研和分析，主要在于：

(1)本身抗振性能不過關(guān)，在開關(guān)分合強(qiáng)烈沖擊后，出現(xiàn)指針卡死、接點(diǎn)永遠(yuǎn)失效(不動(dòng)作或一直動(dòng)作)、偏差超標(biāo)等故障。

(2)由于漏油，其抗振性能下降，在開關(guān)分合閘強(qiáng)烈沖擊后，出現(xiàn)指針卡死、接點(diǎn)永遠(yuǎn)失效(不動(dòng)作或一直動(dòng)作)、偏差超標(biāo)等故障。

(3)由于普遍使用的繼電器其接點(diǎn)為磁助式電接點(diǎn)，本身觸頭閉合力小，時(shí)間稍長(zhǎng)，觸頭一氧化，接點(diǎn)就會(huì)不通或接觸不可靠。對(duì)于無油型的，磁助式電接點(diǎn)觸頭暴露在空氣中，非常容易氧化或積有灰塵，其觸點(diǎn)容易接觸不良或不通;對(duì)于充油型的，磁助式電接點(diǎn)觸頭雖然浸在硅油里，但時(shí)間一長(zhǎng)，動(dòng)作數(shù)次后，其接觸性能會(huì)下降，加上油膜有絕緣作用，其觸點(diǎn)也會(huì)接觸不良或不通。

(4)由于本身制造質(zhì)量問題，存在溫度補(bǔ)償不準(zhǔn)確，誤差嚴(yán)重偏大。

(5)由于時(shí)效不夠或材質(zhì)問題，時(shí)間一長(zhǎng)，就會(huì)漂移，精度會(huì)嚴(yán)重偏大，造成密度繼電器不能使用。

8、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備充氣時(shí)應(yīng)注意的問題

回答：現(xiàn)場(chǎng)用于充、補(bǔ)氣的SF6氣瓶?jī)?nèi)的壓力一般均在幾個(gè)到十幾個(gè)兆帕，該壓力下瓶?jī)?nèi)的SF6氣體在常溫時(shí)呈液態(tài)。充、補(bǔ)氣時(shí)隨著壓力的釋放，SF6氣體將從液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)。在此狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中，SF6氣體需要吸收很多熱量，使得自身及設(shè)備的溫度下降，這時(shí)(剛充完氣)氣體、設(shè)備及密度繼電器(或密度表)的溫度還很不穩(wěn)定，其與周圍環(huán)境溫度的平衡有一個(gè)過程。一般需要2H，而隨著溫度平衡過程的進(jìn)行，密度繼電器(或密度表)示值也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化，并逐步才趨于穩(wěn)定。因此，剛充完氣時(shí)通過密度繼電器(或密度表)的示值來判定設(shè)備的充氣密度是否達(dá)到要求是不可靠的。建議現(xiàn)場(chǎng)充氣可先進(jìn)行預(yù)充至規(guī)定密度，待SF6氣體、設(shè)備及儀表與環(huán)境溫度的平衡過程結(jié)束(平衡時(shí)間視設(shè)備熱容量大小而定)后，再根據(jù)密度繼電器(或密度表)的示值與規(guī)定密度的差值對(duì)充氣密度進(jìn)行微補(bǔ)，所以一般要先少?zèng)_，再補(bǔ)氣至規(guī)定值，避免浪費(fèi)氣體。

9、對(duì)于充氣壓力小的SF6氣體設(shè)備，應(yīng)該優(yōu)先使用絕對(duì)壓力型的密度繼電器或密度表?

回答：原因分析：例如對(duì)于額定壓力為0.04 Mpa，報(bào)警壓力(或閉鎖壓力)為0.02 Mpa的場(chǎng)合。如果采用相對(duì)壓力型密度繼電器，一由于大氣壓的變化，其顯示是變化的，在視覺上是不準(zhǔn)的，有時(shí)給人感覺漏氣了;二由于任何密度繼電器在制造中肯定存在誤差，加上密度繼電器和氣室的溫差存在，再加上額定壓力0.02 Mpa和報(bào)警壓力(或閉鎖壓力)0.01 Mpa的相近，再加上大氣壓的變化，非常容易發(fā)生誤動(dòng)作。而如果采用絕對(duì)壓力型的密度繼電器，由于殼體是密封的，反應(yīng)的是SF6氣體的真正密度值，一不受海拔、氣壓的影響，只要不漏氣，它的顯示值僅僅是儀表本身誤差+溫差造成的誤差，而不受海拔和氣壓的影響，只要儀表本身誤差小，精度高，密度繼電器和氣室的溫差小，就避免發(fā)生誤動(dòng)作。換句話說，對(duì)絕對(duì)壓力型的密度繼電器，只考慮儀表本身誤差+溫差造成的誤差，而可以*不考慮海拔、氣壓的影響。同時(shí)，顯示的示值也是不受海拔和氣壓的影響，不會(huì)老變化的。容易實(shí)現(xiàn)，或者說能真正實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確顯示和發(fā)出信號(hào)。嚴(yán)格來說，對(duì)于額定壓力為0.04 Mpa，報(bào)警壓力(或閉鎖壓力)為0.02 Mpa的場(chǎng)合，只有絕對(duì)壓力型密度繼電器是合適的。

10、密度繼電器的主要要求?

回答：1)密封性能;

　　2)接點(diǎn)電氣性能;

　　3)抗振性能;

　　4)精度性能(主要是溫度補(bǔ)償性能);

　　5)環(huán)境適應(yīng)能力;

　　6)溫度使用范圍;

　　7)外觀。只要以上幾個(gè)指標(biāo)或性能好的密度繼電器，才是性能好的。

11、絕對(duì)壓力(相對(duì)壓力)名詞解釋及單位說明

　　回答：1)絕對(duì)壓力(用abs.表示)是指以絕對(duì)壓力零值為基準(zhǔn)(即以絕對(duì)真空為基準(zhǔn))，高于絕對(duì)壓力零值的壓力。

　　2)相對(duì)壓力(表壓壓力，用rel.表示)是指以大氣壓力零值為基準(zhǔn)，高于大氣壓力零值的壓力。

　　3)1Mpa(兆帕)=10bar(巴);

　　4)絕對(duì)壓力(用abs.表示)=相對(duì)壓力+大氣壓壓力(0.1 Mpa);

　　5)工程上，大氣壓壓力=0.1 Mpa=1 bar(巴)。