SF6氣體密度繼電器在極端溫度下的性能校驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

摘要：SF6氣體密度繼電器主要用來(lái)監(jiān)控?cái)嗦菲髦蠸F6氣體密度的變化情況。在運(yùn)行過(guò)程中，SF6氣體密度繼電器在極端溫度下氣體密度會(huì)變差，導(dǎo)致誤差增加。所以，研究極端溫度下SF6氣體密度繼電器的性能具有重要意義。基于此，文章對(duì)SF6氣體密度繼電器在極端溫度下的性能校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：SF6氣體密度；繼電器；極端溫度；性能校驗(yàn)；數(shù)據(jù)分析 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM586 文章編號(hào)：1009-2374（2015）05-0029-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0347

當(dāng)前，SF6密度繼電器主要是在常溫下進(jìn)行校驗(yàn)的，無(wú)法對(duì)極端條件下繼電器的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確平度。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，會(huì)影響溫度補(bǔ)償性能，致使SF6密度繼電器出現(xiàn)誤操作。北方很多地區(qū)在遇到極低溫度時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)SF6設(shè)備閉鎖、報(bào)警的情況。因此，校驗(yàn)SF6密度繼電器極端溫度下的數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)出合理的校驗(yàn)裝置具有重要意義。

1 密度繼電器低溫校驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

當(dāng)前，我國(guó)各大發(fā)電廠、供電公司、大型的工業(yè)廠礦等都逐漸開(kāi)始重視SF6氣體密度繼電器校驗(yàn)系統(tǒng)的重要性，并逐漸開(kāi)始進(jìn)行普及應(yīng)用，在很多供電公司等單位都配置了SF6氣體密度檢測(cè)設(shè)備。不過(guò)，大多數(shù)SF6氣體儀器檢測(cè)設(shè)備只能校驗(yàn)正常溫度下SF6氣體的密度，當(dāng)遇到極端環(huán)境時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，常見(jiàn)的問(wèn)題主要有以下三個(gè)方面：第一，由于校驗(yàn)儀器的質(zhì)量存在問(wèn)題，導(dǎo)致溫度補(bǔ)償錯(cuò)誤，出現(xiàn)比較大的誤差，并且這總誤差無(wú)法在正常溫度下發(fā)現(xiàn)；第二，由于校驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不是很完善，在極端低溫的情況下，繼電器會(huì)失去其應(yīng)有的作用，這個(gè)問(wèn)題也無(wú)法在正常溫度下發(fā)現(xiàn)；第三，由于材料的性能缺乏穩(wěn)定性，隨著時(shí)間的不斷變化，會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)偏移的情況，尤其是在低溫環(huán)境下，會(huì)導(dǎo)致誤差進(jìn)一步加大。

2 氣體密度繼電器在低溫環(huán)境下的檢驗(yàn)

相對(duì)于普通的檢驗(yàn)方法，SF6氣體密度繼電器的低溫檢驗(yàn)主要在于對(duì)溫度控制的不同，例如在-40℃以下的環(huán)境下進(jìn)行校驗(yàn)，需要用恒溫控制箱來(lái)創(chuàng)造溫度環(huán)境并且保持溫度的恒定，然后將繼電器放入該環(huán)境中利用校驗(yàn)臺(tái)與繼電器進(jìn)行檢驗(yàn)工作，最后根據(jù)繼電器反饋的信息來(lái)確定切換差和接點(diǎn)的動(dòng)作值誤差。具體的檢驗(yàn)措施為：第一，針對(duì)每一組接點(diǎn)的不同，分別在升壓和降壓狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)值的測(cè)量，測(cè)量?jī)?nèi)容包括接通時(shí)的壓力值和斷開(kāi)時(shí)的壓力值；第二，在接點(diǎn)切換之前，應(yīng)進(jìn)行升壓或者降壓操作且過(guò)程需平緩進(jìn)行，在接點(diǎn)切換的瞬間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)器壓力值的讀取；第三，進(jìn)行動(dòng)作值誤差的計(jì)算時(shí)，需要先將整個(gè)壓力變化過(guò)程中的額定值和壓力值進(jìn)行相互之間的對(duì)比，其中包括過(guò)壓報(bào)警、閉鎖和低壓報(bào)警。與此同時(shí)還要保證誤差和切換差要符合相關(guān)技術(shù)參數(shù)的規(guī)定。

3 氣體密度繼電器在低溫環(huán)境下檢驗(yàn)所需的裝置配置

SF6密度繼電器的檢驗(yàn)裝置主要分為兩部分，分別為恒溫控制箱和校驗(yàn)平臺(tái)，這兩者的運(yùn)行需要在極端溫度環(huán)境下進(jìn)行

可以利用高低恒溫控制箱進(jìn)行-40℃～+60℃之間的溫度控制，然后進(jìn)行精確的檢驗(yàn)工作。要想進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的連接，就必須將控制箱與平臺(tái)兩者之間進(jìn)行聯(lián)用，使其內(nèi)部之間的氣源壓力以及溫度得到有效的調(diào)整。校驗(yàn)軟件會(huì)根據(jù)溫度的不同自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試值的讀取和儲(chǔ)存，其中包括接點(diǎn)動(dòng)作值和接點(diǎn)返回值。由于壓力值與溫度之間存在著一定的曲線關(guān)系，因此可以用兩者之間的關(guān)系變化進(jìn)行繼電器動(dòng)作值是否合格的判斷。校驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)包括以下三個(gè)方面：第一，設(shè)備具有SF6氣體充氣系統(tǒng)，可以方便快捷地幫助密度繼電器試品進(jìn)行氣體補(bǔ)充；第二，設(shè)備同時(shí)具有兩種傳感器，分別為相對(duì)壓力傳感器以及絕對(duì)壓力傳感器。由于SF6氣體密度繼電器的類(lèi)型有很多種，因此這兩種傳感器的作用就是測(cè)量不同類(lèi)型繼電器的數(shù)值；第三，與SF6氣體檢測(cè)相比，傳統(tǒng)的密度繼電器校驗(yàn)儀有著一定測(cè)量誤差，因此在實(shí)際操作中一般采用SF6氣體檢測(cè)來(lái)提高檢測(cè)效率以及精確度。設(shè)備調(diào)試過(guò)程應(yīng)注意以下問(wèn)題：

3.1 保證讀取壓力數(shù)值的精確性

在檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，密度繼電器上的數(shù)值與系統(tǒng)所采集到的壓力數(shù)值是不相符的，存在著相當(dāng)大的誤差，造成該問(wèn)題的原因有：第一，由于其管路的粗細(xì)容易產(chǎn)生較大的變化，因此壓力的傳遞性就相對(duì)不穩(wěn)定，從而使得瞬時(shí)壓力不夠平衡；第二，如果在低溫環(huán)境下，供氣口近、遠(yuǎn)兩端的密度繼電器壓力指示值不相符，且近端大于遠(yuǎn)端，就說(shuō)明4臺(tái)密度繼電器安裝位置與供氣口位置之間的距離是不相等的；第三，由于密度繼電器的位置與壓力傳感器的位置相隔距離較遠(yuǎn)，因此會(huì)產(chǎn)生讀取數(shù)值不及時(shí)的現(xiàn)象。

針對(duì)這三個(gè)問(wèn)題可以對(duì)管路進(jìn)行具體的改良，如：替換密度繼電器的安裝架，調(diào)整位置使繼電器位置與供氣口位置之間的距離保持相等；調(diào)整壓力傳感器安裝的位置，改在繼電器的近端附近，提高讀取壓力值時(shí)的時(shí)效性和精確度。

3.2 保證讀取溫度數(shù)值的精確性

調(diào)整高低恒溫控制箱內(nèi)的溫度，控制在-40℃，然后將密度繼電器放入其中保持兩個(gè)小時(shí)再進(jìn)行測(cè)試。在檢驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，調(diào)整后系統(tǒng)所讀取的溫度值為-33℃而非-40℃，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)镾F6氣體會(huì)隨著壓力的上升而產(chǎn)生液化，然后釋放一定的熱量使得氣路附近的測(cè)試溫度比調(diào)整溫度高。為了使實(shí)際環(huán)境溫度達(dá)到-40℃，應(yīng)該調(diào)整溫度傳感器的位置使其遠(yuǎn)離氣路。

4 實(shí)例介紹

選擇兩個(gè)廠家，分別命名為A和B，且工作的溫度控制在-40℃～+60℃之間，然后進(jìn)行密度繼電器的低溫檢驗(yàn)。出廠所設(shè)定的試驗(yàn)規(guī)定動(dòng)作值有兩種：當(dāng)溫度在20℃時(shí)，閉鎖動(dòng)作壓力與報(bào)警動(dòng)作壓力分別為0.430.010MPa和0.450.010MPa；當(dāng)溫度不是20℃時(shí)，閉鎖動(dòng)作壓力與報(bào)警動(dòng)作壓力分別為0.430.025MPa和0.450.025MPa。之后利用低溫校驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行具體的檢測(cè)

密度繼電器A和B存在著相當(dāng)?shù)牟町悾^電器A的精準(zhǔn)度完全符合技術(shù)參數(shù)，而繼電器B則在不同溫度的情況下存在著不符合技術(shù)參數(shù)的現(xiàn)象，如在-20℃和-30℃時(shí)，精準(zhǔn)度均不滿足標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)以上結(jié)果發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的檢驗(yàn)手段在極端的溫度環(huán)境下是不能鑒定密度繼電器是否可以正常運(yùn)行的，必須先對(duì)密度繼電器進(jìn)行低溫校驗(yàn)。

5 氣體密度繼電器在選型方面的考慮

密度繼電器的補(bǔ)償方式可以按照溫度的不同分為兩種，包括標(biāo)準(zhǔn)腔補(bǔ)償式以及雙金屬補(bǔ)償式，其中準(zhǔn)腔補(bǔ)償采用的SF6氣體進(jìn)行溫度的補(bǔ)償，而標(biāo)準(zhǔn)腔補(bǔ)償則利用環(huán)境溫度與20℃的差進(jìn)行對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償。

進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)腔補(bǔ)償時(shí)，將溫度進(jìn)行重新的調(diào)整使其下降到一定的程度，從而改變標(biāo)準(zhǔn)腔中的SF6氣體狀態(tài)，使其產(chǎn)生液化現(xiàn)象，這樣測(cè)量的精準(zhǔn)度就會(huì)下降，所以在低溫的環(huán)境條件下一般不建議使用標(biāo)準(zhǔn)腔補(bǔ)償式SF6氣體密度繼電器。與標(biāo)準(zhǔn)腔補(bǔ)償式SF6氣體密度繼電器相比，雙金屬補(bǔ)償式SF6氣體密度繼電器則不存在此類(lèi)問(wèn)題，可以在低溫環(huán)境下進(jìn)行使用，但是由于其補(bǔ)償?shù)哪芰Υ嬖谝欢ǚ秶鷥?nèi)的線性變化，因此在使用前必須進(jìn)行低溫校驗(yàn)，以保證設(shè)備的正常使用。

6 結(jié)語(yǔ)

在極端溫度下對(duì)SF6氣體密度繼電器進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，為了可以及時(shí)找出平時(shí)無(wú)法發(fā)現(xiàn)的SF6繼電器問(wèn)題，提升繼電器在極端溫度下運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，可以使用恒定溫控箱對(duì)校驗(yàn)溫度進(jìn)行控制。另外，在選擇地段溫度下SF6氣體的監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，要使用雙金屬補(bǔ)償式SF6氣體密度繼電器。

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作者簡(jiǎn)介：蘇水明（1987-），男，安徽宿松人，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昭通供電局助理工程師，研究方向：供電局熱工儀表檢修。

（責(zé)任編輯：周 瓊）