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氣體檢測繼電器主要是用于監視和控制密封容器中SF6氣體的密度。一般應用在高壓開關、中壓開關，氣體絕緣設備(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氣體密度繼電器實際上是一種帶電接點、和溫度補償的壓力表。

 (3) 輸出二組或三組接點，發出報警和閉鎖控制信號;

 (4) SF6氣體密度繼電器的原理：SF6電氣設備上的SF6氣體的密度，是以SF6氣體經溫度補償以后的壓力來表示的，即以20℃時的壓力值來表示的。繼電器在額定壓力下工作，當周圍環境溫度發生變化時，SF6氣體的壓力也要變化，繼電器內部的測量系統在測量壓力的同時也要考慮溫度，即內部溫度補償單元對其變化了的壓力自動補償，使其額定壓力示值不變。當SF6氣體因某種原因發生了泄漏，經過溫度補償以后的壓力就下降，降到報警壓力值時，繼電器就輸出一對接點(報警信號)，此時就要求用戶對設備進行補氣，而如果壓力還在繼續下降，降到閉鎖動作壓力值時，繼電器就輸出另一對接點(閉鎖信號)使設備的相對應控制系統進行閉鎖，從而實現了對電氣設備的安全運行保護。設備在充SF6氣體時，當過多超過額定值時，有的密度繼電器還可發出超壓報警信號。

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

 (6) 按照補償原理來區別分為:相對腔補償和雙金屬拉桿補償。

2、請問密度表與環境溫度及氣體溫度有什么特殊的關系?

假設氣體溫度陡然升高，密度表的指示值會有什么變化?

密度表所處環境溫度與設備本體SF6氣體溫度要一致，才能準確反映氣體密度。如果密度表所處環境溫度高于設備本體SF6氣體溫度，此時密度表指示偏低，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，則讀數變大。

3、請問密度表讀數與海拔高度的關系?

另外報警、閉鎖值是否可以隨使用環境和場所設置?

對于絕對壓力型的密度表，在充氣運行后，讀數就與海拔高度無關了，只是在沒有氣時，零位與海拔高度有關，海拔高的地方，讀數小，反之讀數大。對于相對壓力型的密度表，在充氣運行后，讀數就與海拔高度有關了，海拔高的地方，讀數大，反之讀數小。而在沒有氣時，其零位與海拔高度無關。另外報警、閉鎖值不可以隨使用環境和場所設置，做好了不可以調。

4、密度繼電器非工作狀態的零位問題?

當密度繼電器安裝在充有SF6氣體的設備上工作時，其處于等容工作狀態。這時密度繼電器測量系統內感受的是設備氣室內SF6氣體的壓力，該壓力隨氣體溫度而變化，氣體溫度上升時壓力增加，氣體溫度下降時壓力減小。此時溫度補償元件也根據環境溫度的變化進行補償，環境溫度上升時使得儀表的示值減小，環境溫度下降時使得儀表的示值增加。溫度補償元件的補償量與溫度引起的氣體壓力變化對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，而與溫度引起的氣體壓力變化無關。而當密度繼電器處于非工作狀態時(不充氣時)，密度繼電器測量系統內感受的是大氣壓力，該壓力不隨溫度發生變化，這時溫度補償元件的單獨作用使得在環境溫度高于補償基準溫度(20℃)時，密度繼電器的指針指在零位以下;而環境溫度低于補償基準溫度(20℃)時，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。

5、如何對SF6氣體密度繼電器進行校驗?校驗過程中有哪些注意事項?

回答：因SF6氣體密度繼電器都是隨開關安裝在現場本體旁，不易拆卸也不支持拆卸，因為經常拆卸容易導致接口損壞而漏氣，所以密度繼電器的校驗基本上都是在現場開展的。 因此在校驗SF6氣體密度繼電器的儀器選擇上要做到：

 (1)必須可以在現場校驗。

 (2)密度繼電器盡可能不用拆卸就能校驗。

 (3)可以自動換算成20℃時的值。如果人工通過查曲線換算，不僅精度低而不能滿足要求，而且費時費力。

 (4)必須直接用SF6氣體校驗。原因最重要的是：在現場校驗時，不能把其它氣體，如空氣混入到SF6電氣設備進去，以免引起設備出現水份增加等問題。

 (5)校驗過程中要有全封閉的SF6氣體循環系統，同時也不浪費本體內的SF6氣體。因為本體內氣體如果被浪費，會使本體內壓力降低，要禁止這樣的操作;因為經使用過的SF6氣體可能有毒，如泄漏到大氣中會污染環境。

 (6)要提供國內和進口的各種開關的過渡接頭和儀器補氣接頭。

 (7)校驗時，溫度要很好的平衡。

6、運行中的密度繼電器，溫差對密度繼電器的讀數偏差影響問題?

回答：我們分析原因如下：

1)開關本體(滅弧室內)處的溫度值T本體和安裝密度繼電器(可能是機構箱)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。(變電站不是每個地方溫度是一樣的，有的地方溫度會高(陽面)，有的地方溫度會低(陰面)，還有各開關本體(滅弧室內)的溫度也不*相等。)

2)實際上開關本體(滅弧室內)處的溫度值T本體和安裝密度繼電器(機構箱)處的溫度值T繼電器存在一定的溫差。 當兩處的溫度相差6到8度時，就會引起所述的偏差。溫差嚴重時，還會引起誤動作(報警)。

7、為什么要定期校驗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一樣在使用一段時間后其報警和閉鎖值會產生一定的飄移，加上溫度補償材料在使用一定時間后因材料老化變形，會使報警和閉鎖值產生較大誤差;另外，因密度繼電器接點動作不頻繁，而可能接點動作不靈敏或失效。這種隱患可以直接導致當SF6開關因氣體泄漏，使本體內的壓力降至報警或閉鎖值時，不能及時報警或閉鎖，從而釀成重大事故。所以應定期進行校驗。密度繼電器出現質量問題，經過調研和分析，主要在于：

(1)本身抗振性能不過關，在開關分合強烈沖擊后，出現指針卡死、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，在開關分合閘強烈沖擊后，出現指針卡死、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，但時間一長，動作數次后，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)由于本身制造質量問題，存在溫度補償不準確，誤差嚴重偏大。

(5)由于時效不夠或材質問題，時間一長，就會漂移，精度會嚴重偏大，造成密度繼電器不能使用。

8、現場設備充氣時應注意的問題

回答：現場用于充、補氣的SF6氣瓶內的壓力一般均在幾個到十幾個兆帕，該壓力下瓶內的SF6氣體在常溫時呈液態。充、補氣時隨著壓力的釋放，SF6氣體將從液態轉換為氣態。在此狀態轉換過程中，SF6氣體需要吸收很多熱量，使得自身及設備的溫度下降，這時(剛充完氣)氣體、設備及密度繼電器(或密度表)的溫度還很不穩定，其與周圍環境溫度的平衡有一個過程。一般需要2H，而隨著溫度平衡過程的進行，密度繼電器(或密度表)示值也會產生相應變化，并逐步才趨于穩定。因此，剛充完氣時通過密度繼電器(或密度表)的示值來判定設備的充氣密度是否達到要求是不可靠的。建議現場充氣可先進行預充至規定密度，待SF6氣體、設備及儀表與環境溫度的平衡過程結束(平衡時間視設備熱容量大小而定)后，再根據密度繼電器(或密度表)的示值與規定密度的差值對充氣密度進行微補，所以一般要先少沖，再補氣至規定值，避免浪費氣體。

9、對于充氣壓力小的SF6氣體設備，應該優先使用絕對壓力型的密度繼電器或密度表?

回答：原因分析：例如對于額定壓力為0.04 Mpa，報警壓力(或閉鎖壓力)為0.02 Mpa的場合。如果采用相對壓力型密度繼電器，一由于大氣壓的變化，其顯示是變化的，在視覺上是不準的，有時給人感覺漏氣了;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，非常容易發生誤動作。而如果采用絕對壓力型的密度繼電器，由于殼體是密封的，反應的是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，就避免發生誤動作。換句話說，對絕對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，顯示的示值也是不受海拔和氣壓的影響，不會老變化的。容易實現，或者說能真正實現準確顯示和發出信號。嚴格來說，對于額定壓力為0.04 Mpa，報警壓力(或閉鎖壓力)為0.02 Mpa的場合，只有絕對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)接點電氣性能;

　　3)抗振性能;

　　4)精度性能(主要是溫度補償性能);

　　5)環境適應能力;

　　6)溫度使用范圍;

　　7)外觀。只要以上幾個指標或性能好的密度繼電器，才是性能好的。

11、絕對壓力(相對壓力)名詞解釋及單位說明

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

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

　　3)1Mpa(兆帕)=10bar(巴);

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

　　5)工程上，大氣壓壓力=0.1 Mpa=1 bar(巴)。