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摘要:在变电站,SF6电气设备已经应用非常广泛,SF6密度继电器在SF6电气设备中是关键的元件,该装置主要是保护SF6气体密度的变化和SF6气体的泄漏情况,对于SF6电气设备安全的运用具有至关重要的作用。
关键词:SF6密度继电器;温度补偏差原因;工作原理;措施
SF6密度继电器在现场运行中,因为动作比较少,时间一久,触点接触较差和动作不灵活的现象就容易出现,密度继电器的温度补偿性能变差的情况也会出现,设备本体的环境与继电器的环境温度有一定的偏差,造成负补偿,环境温度若有变化时,致使SF6密度继电器出现误动作和自动复归报警信号等相关的现象[1]。
一、SF6密度继电器工作原理
SF6密度继电器利用接点动作棒对压力指针可动接点进行连动,降低压力时,指针进行逆时针转,可动接点就会自然下降。设定接点与可动接点的距离越近,受磁铁吸引力就会越大,压力若降低到设定值时,回路由两接点的闭合构成,将报警回路进行启动并发信[2]。相反,增大SF6压力时,随着可动接点,接点动作棒和指针接触板簧;板簧的反拨力若比磁力大时,打开接点,见图1所示。
二、分析SF6密度继电器的温度补偿偏差
某220千瓦的变电站,110千瓦的SF6断路器,有SF6密度继电器的报警现象发生,工作人员利用红外检漏仪到现场进行检查,没有发现现场有漏气的现象,恢复报警信号以后,现场压力值为0.44兆帕斯卡。经过研究和分析,发现该设备有多次报警发生时,都是在上午的10~11点左右,并且是晴天[4]。SF6密度继电器采用的是由从上到下经过细铜管路的连接方式,在机构箱的内部安装的SF6密度继电器,机构箱内部的温度与外部环境温度基本一致,并且机构箱受到阳光的直射。对于相关的要求不能够满足,应该在GIS本体同一环境温度的运行或者断路器上,安装密度继电器,从而使SF6密度继电器闭锁触点和报警的正确动作得以有效地保证。2016年4月某地区温度的变化情况,见图3所示。
图32016年4月某地区的温度变化
SF6气体温度如果低于20oC时,气室压力比额定的压力小,继电器的压力指示也比额定的压力小,而且,继电器的温度与气室的温度也不相同,比环境的温度高时,进行继电器负补偿,进一步降低继电器的压力,温度补偿就会起反作用。升高环境温度,也会升高断路器本体的环境温度,断路器本体温度与SF6密度继电器环境温度差就会变小,上升气体压力值,密度继电器负补偿就会变小,若SF6密度继电器的压力值比0.43兆帕斯卡的报警值大时,信号就会自动复归[5]。
三、改进方法和相关措施
根据SF6密度继电器的工作原理,气压传导监测设备对SF6密度继电器内折算到20oC时的气体压力,并且降低该温度下压力到设定某设计值的闭锁和报警信号。闭锁值是额定值的80%~90%,而SF6密度继电器报警值通常是额定值的90%~95%。
设备本体的温差大约在10oC~20oC之间时,密度继电器的负补偿范围通常在0.02~0.04兆帕斯卡之间,设备这时压力低报警现象的发生,是因环境温度的变化而引发的,是误报警。SF6密度继电器原理若与环境温度不同,应该改进SF6密度继电器的安装和设计。
其一,SF6密度继电器无论是报警值和额定值,还是闭锁值,校订值都是在20oC时,将报警值设定为额定值的90%,闭锁值设定为额定值的85%,如果将额定值和报警值的差值增大,能够将温差大而引起的负补偿的误报警得以有效地避免;将闭锁值和报警值差值减少,对于SF6气体密度过低所导致的开关设备灭弧能力不足,能够进行有效地保护[6]。
其二,报警值虽然设定为额定值的90%,但是,SF6的运行压力比额定压力小,由于报警压力与运行压力的差值比较小,误报警现象也可能发生,应该尽快补充到额定的压力。对于检测SF6设备泄漏应该加强,以方便及时进行处理;对于维护检测SF6密度继电器的工作应该加强,从而使SF6密度继电器的正常工作得以保证。
总结:
综上所述,对于SF6密度继电器运行中出现的异常现象,必须要采取相关的技术措施进行消除,将检验设备定期进行维护,运行缺陷及时消除,才能够使变电设备正常的运行得以有效地保证。
参考文献:
[1]刘煌煌.SF_6密度继电器温湿度监控调节装置的设计与研究[J].电工技术,2017(09):43-44.
[2]郭良峰,方群会.高压断路器SF_6密度继电器异常误差分析及改进方法[J].电力与能源,2016,37(06):783-786.