【摘要】簡述六氟化硫氣體密度繼電器的結(jié)構(gòu)原理，具體分析陽光輻射對氣體密度繼電器的影響，總結(jié)氣體密度繼電器運行中的注意事項。

　　【關(guān)鍵詞】機電工程論文范文,期刊征稿,環(huán)境溫度,密度,壓力,密度繼電器

　　隨著電力工業(yè)的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，電力系統(tǒng)的在線運行設(shè)備也在更新?lián)Q代，六氟化硫氣體設(shè)備已經(jīng)逐步取代了過去的充油設(shè)備。六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備以絕緣和滅弧性能優(yōu)良的SF6氣體作為介質(zhì)，不僅提高了可靠性，還使結(jié)構(gòu)簡單化，尤其是全封閉組合電器，其體積明顯的縮小，大大節(jié)約了變電站的占地面積。SF6氣體以其優(yōu)異的絕緣性能、熄弧性能和穩(wěn)定的化學性能對電力系統(tǒng)的安全運行起著十分關(guān)鍵的作用。

　　SF6氣體的密度對設(shè)備的絕緣和熄弧功能的實現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用，氣體密度的增加，減少了電子的平均自由行程，從而減少游離，提高了氣體的擊穿場強。由于泄露導(dǎo)致SF6電氣設(shè)備氣體壓力下降，將降低設(shè)備的性能導(dǎo)致其失去應(yīng)有的功能。由于壓力和環(huán)境溫度有一定的關(guān)系，是一個變化的量，壓力的變化并不能準確反映氣體的泄露情況，而設(shè)備內(nèi)氣體的密度則是一個能反映氣體泄漏情況的量，因此SF6電氣設(shè)備必須安裝氣體密度繼電器。根據(jù)幾年來密度表在冬夏季的統(tǒng)計分析結(jié)果得出，負荷電流越大，誤差越大，誤差最大可達20%。當對類似這種情況不能正確理解時，往往會懷疑密度表質(zhì)量差、指示不準確等，而當成缺陷處理，要求更換密度表。本文主要討論一下環(huán)境溫度對氣體密度繼電器及運行中的注意事項。

　　一、氣體密度繼電器的工作原理

　　首先，我們了解一下氣體密度繼電器的工作原理。氣體密度繼電器是一種帶溫度補償?shù)膲毫�控制器，它的主要作用是檢測電氣設(shè)備中SF6氣體密度的變化，并發(fā)出報警和閉鎖的信號，從而實現(xiàn)對SF6電氣設(shè)備安全運行的保護。密度繼電器的結(jié)構(gòu)原理見圖1。當SF6設(shè)備內(nèi)部氣體有泄漏造成壓力下降時，金屬膨脹器2向下收縮，帶動微動開關(guān)的接點閉合，發(fā)出信號或使斷路器進行低氣壓閉鎖。當設(shè)備內(nèi)部氣體無泄漏只是由于氣體溫度偏離標準溫度20℃而導(dǎo)致氣體壓力變化時，雙金屬溫度補償裝置將補償金屬膨脹器的伸縮，保持微動開關(guān)的位置不變。因此，密度繼電器只是在發(fā)生氣體泄漏密度降低時才發(fā)出信號，真實反映氣體的泄露情況。

　　二、具體分析陽光輻射對氣體密度繼電器的影響

　　由于強烈的陽光輻射使密度繼電器金屬外殼溫度大大高于環(huán)境溫度，在夏季高溫季節(jié)，預(yù)計外殼表面溫度可達60℃，這樣高溫的金屬外殼會使密度繼電器容積很小的氣室內(nèi)的SF6氣體溫度升高很多。相對于斷路器氣室的較大容積，在相同壓力下密度繼電器氣室內(nèi)的氣體與斷路器本體氣室內(nèi)氣體的通過細長連接管道的對流是可以忽略的。因此密度繼電器內(nèi)SF6氣體的溫度高于斷路器本體氣室的溫度，與20℃的標準壓力存在較大的誤差。下表中的數(shù)據(jù)分別為使用同樣的校驗儀對同一設(shè)備的密度繼電器在不同情況下所測得試驗數(shù)據(jù)，進行對比一下，很容易發(fā)現(xiàn)陽光輻射對密度繼電器的影響。

　　通過比較發(fā)現(xiàn)，在消除了陽光輻射的影響后，密度繼電器的動作壓力值為合格。從以上分析可以看出，陽光的強烈輻射使密度繼電器氣室的溫度大于設(shè)備本體氣室的溫度，這樣將使密度繼電器內(nèi)的雙金屬補償裝置處于一種過補償?shù)臓顟B(tài)，使密度繼電器的動作壓力較環(huán)境溫度下的正常的動作壓力提高，這樣會造成誤報警或提前閉鎖，影響設(shè)備的正常運行。因此，在安裝氣體密度繼電器時必須選擇合適的安裝位置，盡可能地消除陽光輻射的影響，比如將密度繼電器安裝在受陽光輻射較弱的地方，同時應(yīng)在其外圍安裝一個可以遮陽的圍殼進一步遮斷陽光，保證其動作的可靠性。

　　三、氣體密度繼電器運行中的注意事項。

　　(一) 氣體密度繼電器的主要作用是監(jiān)視SF6氣體是否漏氣，只有在SF6設(shè)備退出運行后，而且在設(shè)備內(nèi)外溫度達到平衡后，才能準確測量出SF6氣體的密度(或壓力)值，才能根據(jù)密度(壓力)讀數(shù)的變化，進行判斷是否漏氣。

　　(二) 密度繼電器起溫度補償作用的雙金屬片，只能夠補償由于環(huán)境溫度變化引起密度(或壓力)值的變化，而不能夠補償由于設(shè)備內(nèi)部溫升引起的密度(或壓力)值的變化。

　　(三) 當斷路器投入運行后，由于斷路器的負荷電流通過導(dǎo)電回路的導(dǎo)體電阻和接觸電阻使消耗的電功率將全部轉(zhuǎn)換為熱能，加熱SF6氣體而產(chǎn)生溫升，進而產(chǎn)生壓力增量，密度(或壓力)表的讀數(shù)就會偏大，這是這種密度(或壓力)表的正常現(xiàn)象。如果此時表的讀數(shù)偏小，那么就要對設(shè)備是因為漏氣還是本身氣體充入質(zhì)量少兩種情況進行判斷。

　　(四) 根據(jù)密度繼電器(表)配置在斷路器的位置不同，其讀數(shù)也有偏差。SF6設(shè)備的密度繼電器應(yīng)安裝在受陽光輻射影響較弱的位置，同時應(yīng)在其外圍安裝一個可以遮陽的圍殼遮斷陽光，保證其動作的可靠性，而且應(yīng)避免在安裝加熱器的機構(gòu)箱內(nèi)安裝密度繼電器。

　　(五) 在運行中的巡視檢查時，既需要記錄SF6氣體的密度(或壓力)

　　值和環(huán)境溫度，又需要記錄SF6電氣設(shè)備的負荷電流和溫升情況，只有通過與過去的記錄進行比較，可以大概判斷出內(nèi)部的溫度是否過高，是否超過標準規(guī)定的溫度允許值，進而判斷出導(dǎo)電回路的接地電阻是否超標。

　　(六) 在SF6斷路器停電的情況下，可以根據(jù)SF6氣體“壓力—溫度曲線”修正 后的壓力值，大概可以判斷出斷路器是否存在漏氣的現(xiàn)象。

　　四、結(jié)束語

　　為使SF6氣體密度繼電器如實反映電氣設(shè)備氣體的密度值，必須加強SF6氣體密度繼電器的管理，使密度繼電器所用的溫度傳感器與斷路器本體處于同樣環(huán)境溫度。

　　參考文獻：

　　【1】 國家電網(wǎng)公司氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備技術(shù)標準

　　【2】 國家電網(wǎng)公司預(yù)防交流開關(guān)事故措施

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