sf6密度繼電器的檢驗)

1、SF6密度繼電器的檢驗及接口解決方案介紹,1 概述在SF6電氣設(shè)備中，SF6氣體是主要的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，其絕緣強度和滅弧能力均取決于SF6氣體的密度，密度越高，性能越好。但是，由于制造、運行、維護等方面的原因，漏氣現(xiàn)象在所難免，當密度降低時，將會帶來兩方面的危害：一是氣體絕緣設(shè)備耐壓強度的降低；二是斷路器開斷容量下降。,,,2、什么是SF6氣體密度繼電器？,（1）SF6氣體密度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。

2、一般應用在高壓開關(guān)、中壓開關(guān)，氣體絕緣設(shè)備、高壓電纜、變壓器和互感器(CT和PT)上。SF6氣體密度繼電器實際上是一種帶電接點、和溫度補償?shù)膲毫Ρ砘驂毫﹂_關(guān)。（2）按照補償原理的區(qū)別分為：補償片式和相對腔式兩種; （3）按照外觀的區(qū)別分為：指針式和非指針式兩種; （4）按照抗振方法的區(qū)別分為：無油式和充油式兩種; （5）按照壓力測試方法的區(qū)別分為：相對壓力式和絕對壓力式兩種。,,,2.1 相對腔式S

3、F6密度繼電器工作原理,,,正常狀態(tài),漏氣狀態(tài),,2.2 補償片式SF6密度繼電器工作原理,,SF6 P-T曲線,,密封倉內(nèi)SF6氣體與溫度相關(guān)的壓力曲線,SF6氣體密度繼電器其實是一個帶溫度補償?shù)膲毫^電器，都以20℃的相應壓力值來表示其密度值。 普通的壓力表是不適合用來監(jiān)測密度的。因為在同樣氣體密度的密封系統(tǒng)中壓力取決于溫度，所以必須進行補償。,,經(jīng)溫度補償后的壓力曲線,這種相關(guān)性是氣體特定的并可以用

4、氣體壓力圖象在同等密度的情況下用圖線表示出來，也就是等容線（P-T曲線） 因此必須采用合適的測量系統(tǒng)在測量壓力的同時也要考慮溫度，這使得測量單元可根據(jù)等容線來糾正已測量的壓力值，就能達到監(jiān)視SF6氣體密度的目的。,,密度繼電器溫度補償工作原理,20℃狀態(tài),高于20℃狀態(tài),低于20℃狀態(tài),,正常狀態(tài),漏氣狀態(tài),密度繼電器漏氣判定原理,,3.為什么要定期校驗SF6氣體密度繼電器？,因SF6氣體密度繼電器同其他壓

5、力表計一樣在使用一段時間后其報警和閉鎖值會產(chǎn)生一定的飄移；另外，因密度繼電器接點動作不頻繁，因而可能接點動作不靈敏或失效。如果不檢驗，就存在安全隱患。密度繼電器質(zhì)量存在問題其原因如下:(1)本身抗振性能不過關(guān)，在開關(guān)分合強烈沖擊后，出現(xiàn)指針卡死、接點永遠失效（不動作或一直動作）、偏差超標等故障。(2)由于漏油，其抗振性能下降，在開關(guān)分合強烈沖擊后，出現(xiàn)指針卡死、接點永遠失效（不動作或一直動作）、偏差超標等故障。(3)由于

6、普遍使用的繼電器其接點為磁助式電接點，本身觸頭閉合力小，時間稍長，觸頭一氧化，接點就會不通或接觸不可靠。對于無油型的，磁助式電接點觸頭暴露在空氣中，非常容易氧化或積有灰塵，其觸點容易接觸不良或不通；對于充油型的，磁助式電接點觸頭雖然浸在硅油里，但時間長，動作數(shù)次后，其接觸性能會下降，加上油膜有絕緣作用，其觸點也會接觸不良或不通。,,,(4)由于本身制造質(zhì)量問題，存在溫度補償不準確，誤差嚴重偏大。（過補或欠補）(5)由于時效

7、不夠或材質(zhì)問題，時間一長，就會漂移，精度會嚴重偏大。（應力沒有消除）(6)由于設(shè)計上的缺陷，在低溫時會存在失效（永遠不動作）。(7)由于設(shè)計上的缺陷，在高溫時，動作和顯示值會嚴重變差。(8)對于相對腔式密度繼電器，由于內(nèi)在或外在原因，標準腔會漏氣，存在動作值誤差大或失效。(9)由于運輸時受劇烈振動，會造成繼電器失效，精度變差。(10)由于元器件質(zhì)量問題，時間稍長，可能會造成繼電器失效，精度變差。,,,(11)由于殼體通氣

8、孔沒有擰松，或殼體密封問題，存在殼體內(nèi)部壓力發(fā)生變化，是精度變化。(12)由于受雨水或腐蝕性氣體的侵蝕，會造成繼電器失效，精度變差。(13)由于使用不當，也會影響使用。（安裝位置）(14)由于工藝問題，會造成密度繼繼電器失效，或精度變差。(15)由于開關(guān)廠或繼電器為了降低成本，選用低劣產(chǎn)品或元件。(16)電氣性能：絕緣問題。(17)密封性能。,,基于密度繼電器的相關(guān)信息,經(jīng)青海中試所檢測后的報告顯示，投運3年以上的國

9、產(chǎn)開關(guān)使用的SF6密度監(jiān)控裝置的不合格率超過30%，存在嚴重的安全隱患，安全事故屢有發(fā)生。經(jīng)青海中試所最新信息：該所07年6月份校驗一批國內(nèi)一廠家生產(chǎn)的密度繼電器，合格率驚人的低（51只只有3只合格）。據(jù)福建省電力公司技術(shù)監(jiān)督簡報（熱工）第67期報道：校驗94只，不合格有23只，不合格率為24.4%。高壓電器報到：安徽淮北局一臺35KV開關(guān)因密度繼電器失效，漏氣而分閘而引起開關(guān)爆炸。2006年，云南曲靖一臺35KV開關(guān)因密度繼電

10、器失效，漏氣而分閘而引起開關(guān)及變壓器爆炸。,,結(jié)論：,由此可見，對現(xiàn)場的SF6密度繼電器進行定期校驗是很有必要的。,,檢驗依據(jù)是什么？,原國電公司對SF6氣體密度繼電器的定期檢驗工作非常重視： 電力部1997年1月1日實施的DL/T596-1996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》； 原國電公司2000年9月28日發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》。,,4.如何對SF6氣體密度繼電器進行校驗？,下面就

11、SF6氣體密度繼電器檢驗方法進行分析: 4.1 利用SF6設(shè)備充氣過程對密度繼電器進行檢驗 (1)溫度影響較大，很難保證準確度。 (2)利用SF6貯氣瓶上的表計讀數(shù)，精確度很差，也不能保證準確度。 (3)SF6密度繼電器實際應用于降壓過程，而用充氣過程來檢驗，與實際應用情況不符，也影響檢驗準確度。,4.2 利用SF6設(shè)備放氣過程對密度繼電器進行檢驗,用這種方法存在與4.1中（1）、(2)同樣的問題，并且放氣

12、時要對SF6氣體回收，需要用專門的SF6氣體回收裝置，很不方便。也存在精度問題。,,4.3 在恒溫室檢驗,不適合于生產(chǎn)現(xiàn)場。,,4.4用溫度、壓力校正法檢驗 SF6密度繼電器,這種方法也是利用SF6氣體的放氣過程對密度繼電器進行檢驗，但它不是利用SF6氣體的設(shè)備本體，而是制成一種專門裝置在現(xiàn)場進行的。檢驗時，利用設(shè)備本體的閥門或逆止閥將SF6密度繼電器與本體隔離，然后與SF6氣體密度繼電器檢驗儀相連接，進行檢驗，精確測出SF6

13、氣體密度繼電器動作時的壓力及溫度，通過換算得到20℃時的動作壓力。此種方法的關(guān)鍵有三點，一是精確測出壓力、溫度；二是如何進行壓力、溫度換算；三是如何使密度繼電器與開關(guān)在氣路上隔斷，與儀器相連接。,,SF6氣體密度繼電器校驗儀工作原理,,SF6 P-T曲線,,SF6氣體密度繼電器校驗儀工作原理圖(全密封),,密度繼電器現(xiàn)場校驗連接圖,,5、校驗過程中有哪些注意事項？,為了保證校驗工作的安全,在進行ＳＦ6密度繼電器現(xiàn)場校驗時應注意以下事項

14、:1)現(xiàn)場查對ＳＦ6密度繼電器氣路結(jié)構(gòu)，查清氣路如何隔斷。2)應辦理工作票。3)對于氣路具有隔離閥門的ＳＦ6密度繼電器，關(guān)閉隔離閥門。 4)對于具有逆止閥的ＳＦ6密度繼電器，要脫離。5)在進行ＳＦ6密度繼電器校驗工作時應進行報警、閉鎖回路動作檢查試驗。6)在校驗工作結(jié)束后，工作人員最好用檢漏儀進行檢漏，確保密封。7) ＳＦ6密度繼電器校驗裝置應為專用，不能用于其它壓力工作儀表的檢定，特別是油壓表。8)溫度要經(jīng)過適當時間的

15、平衡。9)一定要按照校驗流程執(zhí)行，原則是：先斷密度繼電器與開關(guān)的氣路，然后再把繼電器與測試儀器相連接，確保整個過程密封，最安全。,,5、校驗過程中有哪些注意事項？,10)對有閥門式的開關(guān)，校驗結(jié)束好后，原則是：先關(guān)閉校驗口的閥門或堵頭，然后再把與繼電器相連接的閥門打開，確保整個過程密封，最安全，同時要確保運行時其閥門是開著的。11)現(xiàn)場要查清報警或閉鎖接點的接線號。12)在連接時要注意工作位置。（與測微水一樣，站立…）13)及時

16、記錄不同型號不同廠家的密度繼電器的電氣接線、氣路走向、過渡接頭編號、密封圈（可以隨時更換）等，建立資料庫。 14)對于指針式密度繼電器，就校驗額定值和接點動作值就可以了。（對于一種密度繼電器，還的有必要校驗起始點，特別寒冷地區(qū)）15)要搞清密度繼電器的種類，特別在有些地區(qū)。16)對于SF6壓力表的校驗，要用實際壓力去比對。,,6 . 關(guān)于SF6氣體密度繼電器校驗儀情況分析,都采用測量壓力和溫度，自動換算20度壓力的原理實現(xiàn)，但調(diào)節(jié)

17、壓力的方式有區(qū)別。主要有：1 儀器本身帶有SF6氣體，采用全封閉SF6氣體循環(huán)系統(tǒng)，包括連接氣管也是密封的。手動調(diào)節(jié)壓力。（早期重，調(diào)節(jié)費勁，現(xiàn)在已經(jīng)很輕，調(diào)節(jié)也很省力。密封性好，可靠性高，能夠方便測量額定值，省氣，現(xiàn)場作業(yè)方便）2 利用SF6小氣瓶，采用電磁閥放氣和進氣的方式。（優(yōu)點：輕，不要調(diào)壓力。缺點：不密封，費氣，流量調(diào)節(jié)麻煩，存在水汽進去，安全差，校驗額定值難）3 利用打氣泵，用空氣進行校驗。（存在水氣進去，不能用）4

18、 利用SF6氣體，全密封，用電動調(diào)節(jié)。（重，可靠性差，校驗額定值難）5 利用SF6小氣瓶，采用閥門放氣和進氣的方式。（優(yōu)點：輕，不要調(diào)壓力。缺點：不密封，費氣，流量調(diào)節(jié)麻煩，存在水汽進去，安全差，校驗額定值難）,由于校驗儀還沒有國家或行業(yè)標準，現(xiàn)在可以說種類多，廠家多。總體情況如下：,,建議：,采用儀器本身帶有SF6氣體，采用全封閉SF6氣體循環(huán)系統(tǒng)，重量輕，調(diào)節(jié)省力，人性化好，方便測試額定值。穩(wěn)定性好（精度長期穩(wěn)定），可靠性高，密封

19、性好，接頭齊全。,,7.國內(nèi)對SF6氣體密度繼電器進行工作的開展情況？,目前國內(nèi)半數(shù)以上供電局已開展這項工作，加上國電公司開會發(fā)布《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》，大部分供電局在積極地落實這項工作。存在最大的問題是：有些開關(guān)無法隔斷氣路，有些逆止閥結(jié)構(gòu)存在拆卸不方便，存在影響密封問題。,,8.為以后更好地開展好這項工作幾點建議,選用質(zhì)量保證的密度繼電器，并具有標準接口。選用能滿足現(xiàn)場校驗要求的，符合安全標準，并已經(jīng)大量使用

20、的測試儀器。（全密封）建議有條件的將SF6開關(guān)改造且加裝上閥門式SF6密度繼電器裝配裝置接頭，實現(xiàn)不用拆卸就可方便的對密度繼電器進行校驗或更換；甚至可以實現(xiàn)不停電對SF6氣體密度繼電器進行校驗。其可行性比測微水要高。建議新開關(guān)必須實現(xiàn)不用拆卸就可方便的對密度繼電器進行校驗或更換的功能。,,9.不拆卸就能對繼電器進行校驗，實現(xiàn)不停電對SF6密度繼電器進行校驗。,我想就此問題談幾點看法：目標： （1）實現(xiàn)不拆卸SF6密度繼電器，就可

21、對SF6密度繼電器進行非常方便的校驗或更換。（2）無須拆卸螺絲，一人即可獨立操作。要方便、省力、省時。（3）徹底避免因拆卸而引起的密封面、密封圈損壞。（4）要保證密封：與開關(guān)要可靠密封；運行要可靠密封；操作時要可靠密封。（5）可以非常方便的對SF6開關(guān)進行微水測量。（6）可以非常方便的對SF6開關(guān)進行補氣。（7）現(xiàn)場改造要方便：常用工具就OK。（8）安裝改造好后要保證密封，可靠運行。（9）徹底減輕工作量。,,為了實現(xiàn)這個

22、目標，方案如下：（方案之一） （運行狀態(tài)）,,,,,為了實現(xiàn)這個目標，方案如下：（方案之一） （校驗狀態(tài)）,,,,,為了實現(xiàn)這個目標，方案如下：（方案之一） （校驗狀態(tài)，局部）,,,,,方案之一分析如下：,與開關(guān)、繼電器的連接密封是可以保證的，再說裝配好可以檢漏的，裝好就不動了。這種技術(shù)很成熟了。實現(xiàn)不拆卸SF6密度繼電器，就可對SF6密度繼電器進行非常方便

23、的校驗或更換。無須拆卸螺絲，一人即可獨立操作。要方便、省力、省時。徹底避免因拆卸而引起的密封面、密封圈損壞。運行時能夠可靠密封，采用雙密封或三密封，非?？煽?；操作時能夠可靠密封，操作時是全密封的，保證安全?？梢苑浅７奖愕膶F6開關(guān)進行微水測量?？梢苑浅７奖愕膶F6開關(guān)進行補氣?，F(xiàn)場改造方便：常用工具就OK。安裝改造好后能保證密封，可靠運行。可以大大減輕工作量?？梢詫崿F(xiàn)不停電校驗，分析如下。,,,,可以實現(xiàn)不停電校驗

24、，理由如下：,步驟如下：1 擰下6號堵頭；2 用螺絲刀把1號活塞擰到底，使密度繼電器與開關(guān)本體在氣路上隔斷；3 擰下自封閥的堵頭；4 把校驗過渡接頭與自封閥連接。氣路接完成了。上述操作過程能夠?qū)崿F(xiàn)全密封。可以保證操作人員的安全。上述操作過程能夠保證開關(guān)的密封。（全部密封技術(shù)都是成熟，可靠的）。不會影響開關(guān)的安全運行。氣壓正常時，密度繼電器可以短時間脫離控制回路，因為SF6氣體不會一下子漏光，況且先要報警。也不會影響開關(guān)的安全

25、運行。校驗方便，可以很短時間內(nèi)就完成。,,,,建議：,密度繼電器的安裝位置要好安裝，好觀察，利于校驗。繼電器的接線盒最好是接插式，校驗就方便，拔下，插上校驗專用插座就OK，非常方便。,,,,為了實現(xiàn)這個目標，方案如下：（方案之二） （運行狀態(tài)）,,,,為了實現(xiàn)這個目標，方案如下：（方案之二） （校驗狀態(tài)）,,,,,密度繼電器改裝前現(xiàn)場圖,,,,,密度繼電器改裝后現(xiàn)場圖,,,

26、,,上海樂研的ZDF系列閥門式SF6密度繼電器裝配接頭,,運行中的ZDF系列閥門式SF6密度繼電器裝配接頭,,10.關(guān)于SF6密度繼電器,想就SF6密度繼電器之事談幾點看法：現(xiàn)在SF6密度繼電器生產(chǎn)廠家也多，都說自己最好的，但是質(zhì)量是有很大不同的。密度繼電器的主要技術(shù)參數(shù)是：A抗振性能；B密封性能；C觸點性能；D溫度補償性能；E電氣性能；F殼體密封問題（不漏油，不能進水）；G適合的工作環(huán)境；H外觀。 密

27、度繼電器的發(fā)展趨勢：（1）無油化；（必須達到抗振要求）（2）觸點采用微動開關(guān)；（3）雙閉鎖；（4）具有遠傳功能，可以實現(xiàn)在線監(jiān)測。,,11.輔助資料,我們想就SF6氣體密度繼電器的校驗之事談幾點看法： （1）SF6氣體的壓力---溫度特性曲線表明在不同的壓力值時有著不同的曲線斜率，即不同密度時，其壓力---溫度特性曲線的曲線斜率是不一樣的；（2）每臺密度繼電器都是按其自身的調(diào)校壓力來具體調(diào)校的；密度繼電器的控制和顯示偏差的大

28、小取決于SF6氣體的溫度、調(diào)校壓力、開關(guān)控制點壓力；（3）根據(jù)第1條和第2條表明，對于指針式密度繼電器而言，其顯示的壓力值，僅在其額定值附近符合其精度要求 。,,密度繼電器補償只能補償一條曲線,因為密度繼電器通常只有一個補償片，所以只能補償一條曲線；而不同的密度值，其壓力-溫度曲線的斜率是不一樣的，密度大則斜率也大。如左圖所示，如果補償了綠色曲線這種密度，那么黃色、紅色曲線就過補，如在30度時過補值就是h4、h5，在

29、-20度時過補值就是W4、W5 （備注：補償片選擇好了，它的變化只與溫度有關(guān)，而與壓力、密度值無關(guān)）所以客觀上不能做到各點壓力（密度）值的精度一致。,,偏離零位的原因,20℃在零位,低于20℃在零位偏上,高于20℃在零位偏下,0,-0,+0,解釋參看下頁,,解釋如下： 沒有壓力時，彈簧管是不變的，而補償片是隨溫度發(fā)生變化的。 如上圖，以20℃為基準，高于20℃補償片就脹開，而補償片上端固定在彈簧管上是不動的，

30、那么補償片下端只有往下位移。這樣指針示值就偏零位以下。反之亦然，低于20℃時指針就偏零位以上。,,12. 小結(jié),（1）通過SF6氣體密度繼電器檢驗工作的開展，我們感到SF6氣體密度繼電器的檢驗這項工作今后應當加強。 （2） 目前各省應建立的相應的SF6氣體密度繼電器檢驗方法是非常必要的.（3）目前全國已有福建,天津,青海,貴州,四川等省編寫并頒發(fā)執(zhí)行的《XX省電力公司六氟化硫氣體密度繼電器檢驗導則》 。（4） 建議各廠（局）應加強