一體化SF6密度密度繼電器運行維護控制策略

臧志剛

云南電網有限責任公司昆明供電局試驗研究所 昆明 650011

摘要：實踐證明，在斷路器正常無故障維護時單純的對SF6密度表進行檢測無任何實際意義，而且拆卸后安裝很容易造成密度表接頭漏氣，曾發現當接有0.2um異物時，就會造成很大的SF6氣體泄漏。

關鍵詞：SF6密度控制器；維護；控制策略

SF6氣體由于其良好的絕緣和熄弧性能，目前廣泛應用于高壓設備上。所以，對應用中的SF6高壓電器內的SF6氣體進行監測具有重要的安全和經濟意義。

一、一體化SF6密度繼電器的工作原理

一體化SF6密度繼電器實質上是真空壓力表與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償，當SF6氣體密度（壓力）變化時引起彈簧管發生形變，帶動指針偏轉并指示在相應的刻度值上。

二、現狀

工業生產中，為了確保測量結果的真實性和可靠性，對 使用了一定時間之后檢修的儀表都 應進行校驗，以確定儀表是否合格、儀表的校驗一般包括外觀檢查、內部機性檢查、絕緣性能檢查及示值校驗（基本誤差、變差）等。SF6密度繼電器采用接觸測量法，即儀表或裝置的一部分與被測對象相接觸，受到被測對象的作用才能得出測量方法，根據測量誤差的原理δ=χ-χ（δ---絕對誤差；χ---測量誤差；χ0---測量真值）。一般把比所用的測量儀表更準確的標準表的測量結果作為測量的真實值。

高壓斷路器在實際運行中，運行人員應該會觀察到SF6密度繼電器指示會高于額定壓力。這是因為：

1、SF6斷路器在運行時如果斷路器的負荷電流較大，由于溫升的作用，密度繼電器的讀數就會偏大，這是這種密度表的正常現象。如果密度表的讀數是對應于20℃時的額定壓力那么就可能會有漏氣的現象存在。

2、斷路器在運行時，密度繼電器的讀數誤差的大小是取決于斷路器的負荷電流和回路電阻所引起的溫升大小。并且誤差大小與環境溫度無關，嚴格地講，這種讀數既不能代表SF6氣體的實際壓力值，也不能代表SF6氣體的實際密度值。

3、使用密度表要根據密度表的結構、原理、使用條件進行具體分析，不能因為氣體密度不隨溫度變化而變化，就認為密度表讀數也不隨環境溫度變化而變化，在實際工作中，如果發現密度表讀數較大時，也不能就肯定密度表有問題。

4、密度表的主要作用是監視SF6氣體是否漏氣，只有在斷路器退出運行時，而且在斷路器內外溫度達到平衡后，才能根據密度（壓力）讀數的變化進行判斷是否漏氣，才能夠準確測量出SF6氣體的密度（壓力）值。

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

6、根據對近百只指針式密度表和壓力表的統計分析，斷路器負荷電流越來越大，誤差可達0﹪-20﹪。當對類似這種情況不能正確理解時，往往會懷疑密度表或壓力表質量差，指示不準確等而當缺陷處理要求更換密度表或壓力表。

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

三、校驗結果分析

由于SF6密度繼電器溫度補償是以雙金屬溫度計的原理設計，是按環境溫度為20℃時的進行補償。所以校驗SF6密度表時要首先保證其環境溫度為20℃時，相對濕度不大于75﹪的環境內進行。對于現場校驗，首先是環境溫度無法準確實現，其二是密度表的雙金屬溫度補償只能是近似的進行補償，從計量技術層面來看，雙金屬溫度補償是否與溫度變化反應一致目前無法測量。第三最SF6密度繼電器校驗裝置也只能是對SF6氣體進行近似溫度補償。只是對密度繼電器接點動作值進行檢定。我們從2007年4月開始對SF6密度表和SF6密度繼電器進行校驗，通過四年的校驗原始記錄比對，四年后SF6密度繼電器和密度表的示值和接點動作誤差變化不大，SF6氣體監控動作誤差要求控制在0.03 MPa以內，能夠實現產家的技術要求。

四、一體化SF6氣體密度繼電器運行維護討論

根據對變電站SF6氣體密度繼電器和密度表多年的校驗、檢查結果表明，對一體化SF6密度繼電器的運行維護，可以通過以下幾點控制其實現本身的功能：

1、首先要在安裝前通過工程管理部門和施工部門的協調，確保所使用的密度表都經過校驗，有條件的最好由運行或設備管理部門進行；并且在SF6高壓設備充氣前完成，這樣有利于運行或設備管理部門掌握SF6密度繼電器的原始狀況。

2、對于標示abs，以絕對壓力為零點的密度繼電器可以考慮校驗周期為三年或跟主設備的狀態檢修同步進行。因為絕壓表內一般無防震和潤滑硅油，觸點和微動開關完全暴露在空氣中，在以前的校驗中曾發現微動開關滑板卡澀、甚至壓力降至零接點都不動作，盡管所占比例較低（校驗33塊，發現2塊不合格）考慮到環境、密封性、潤滑性等因素，所以還是建議將此類密度表校驗固定期限為三年，以后逐步更換為完全密封具有耐震油的SF6密度繼電器。

3、對于注有防震和潤滑硅油的SF6密度繼電器，一般可隨主設備大修進行檢查，有的斷路器、電流互感器都裝有充氣和檢查氣閥，可通過氣閥進行排氣、檢查SF6密度繼電器的功能、相關報警、閉鎖回路功能。

4、建立一體化SF6密度繼電器周期巡檢制度，每二年對應用中的密度繼電器進行一次外觀檢查，檢查項目主要包括：密度繼電器指示是否異常，觀察面門是否完好，示值刻度是否清晰可視，有無漏油、滲油，硅油是否變色并影響到運行及檢修人員進行巡視和觀測的現象以及密度表的外殼有無裂紋、接線柱是否松動等。

5、實踐證明，在斷路器正常無故障維護時單純的對SF6密度表進行檢測無任何實際意義，而且拆卸后安裝很容易造成密度表接頭漏氣，工作中曾發現當接頭處有0.2um異物時，就會造成很大的SF6氣體漏氣。所以盡可能避免反復拆卸密度表對斷路器的密封性能有一定保障作用。

五、結束語

一體化SF6密度繼電器的運行維護，只進行定期巡檢和針對性校驗，以目前的科技和制造工藝水平是可以保證其功能的，而且可以節約生產成本，避免因為反復拆卸而造成SF6高壓電器氣體泄漏，對保證安全生產具有積極的作用。