一体化SF6密度密度继电器运行维护控制策略

臧志刚

云南电网有限责任公司昆明供电局试验研究所 昆明 650011

摘要：实践证明，在断路器正常无故障维护时单纯的对SF6密度表进行检测无任何实际意义，而且拆卸后安装很容易造成密度表接头漏气，曾发现当接有0.2um异物时，就会造成很大的SF6气体泄漏。

关键词：SF6密度控制器；维护；控制策略

SF6气体由于其良好的绝缘和熄弧性能，目前广泛应用于高压设备上。所以，对应用中的SF6高压电器内的SF6气体进行监测具有重要的安全和经济意义。

一、一体化SF6密度继电器的工作原理

一体化SF6密度继电器实质上是真空压力表与SF6密度继电器组合在一起，弹簧管前端加双金属作为温度补偿，当SF6气体密度（压力）变化时引起弹簧管发生形变，带动指针偏转并指示在相应的刻度值上。

二、现状

工業生产中，为了确保测量结果的真实性和可靠性，对 使用了一定时间之后检修的仪表都 应进行校验，以确定仪表是否合格、仪表的校验一般包括外观检查、内部机性检查、绝缘性能检查及示值校验（基本误差、变差）等。SF6密度继电器采用接触测量法，即仪表或装置的一部分与被测对象相接触，受到被测对象的作用才能得出测量方法，根据测量误差的原理δ=χ-χ（δ---绝对误差；χ---测量误差；χ0---测量真值）。一般把比所用的测量仪表更准确的标准表的测量结果作为测量的真实值。

高压断路器在实际运行中，运行人员应该会观察到SF6密度继电器指示会高于额定压力。这是因为：

1、SF6断路器在运行时如果断路器的负荷电流较大，由于温升的作用，密度继电器的读数就会偏大，这是这种密度表的正常现象。如果密度表的读数是对应于20℃时的额定压力那么就可能会有漏气的现象存在。

2、断路器在运行时，密度继电器的读数误差的大小是取决于断路器的负荷电流和回路电阻所引起的温升大小。并且误差大小与环境温度无关，严格地讲，这种读数既不能代表SF6气体的实际压力值，也不能代表SF6气体的实际密度值。

3、使用密度表要根据密度表的结构、原理、使用条件进行具体分析，不能因为气体密度不随温度变化而变化，就认为密度表读数也不随环境温度变化而变化，在实际工作中，如果发现密度表读数较大时，也不能就肯定密度表有问题。

4、密度表的主要作用是监视SF6气体是否漏气，只有在断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡后，才能根据密度（压力）读数的变化进行判断是否漏气，才能够准确测量出SF6气体的密度（压力）值。

5、密度表中带有温度补偿用的双层金属带（双金属温度计原理），只能够补偿由于环境温度变化引起的密度（压力）读数的变化，而不能够补偿断路器温升引起的密度（压力）读数的变化。

6、根据对近百只指针式密度表和压力表的统计分析，断路器负荷电流越来越大，误差可达0﹪-20﹪。当对类似这种情况不能正确理解时，往往会怀疑密度表或压力表质量差，指示不准确等而当缺陷处理要求更换密度表或压力表。

7、在运行中的巡视检查，即要记录SF6气体的密度（压力）值和环境温度，又要记录SF6断路器的负荷电流和GIS的温升情况，只有通过各种因素的分析、比较才能正确地判断出设备是否出现漏气或回路电阻增大等异常现象。

三、校验结果分析

由于SF6密度继电器温度补偿是以双金属温度计的原理设计，是按环境温度为20℃时的进行补偿。所以校验SF6密度表时要首先保证其环境温度为20℃时，相对湿度不大于75﹪的环境内进行。对于现场校验，首先是环境温度无法准确实现，其二是密度表的双金属温度补偿只能是近似的进行补偿，从计量技术层面来看，双金属温度补偿是否与温度变化反应一致目前无法测量。第三最SF6密度继电器校验装置也只能是对SF6气体进行近似温度补偿。只是对密度继电器接点动作值进行检定。我们从2007年4月开始对SF6密度表和SF6密度继电器进行校验，通过四年的校验原始记录比对，四年后SF6密度继电器和密度表的示值和接点动作误差变化不大，SF6气体监控动作误差要求控制在0.03 MPa以内，能够实现产家的技术要求。

四、一体化SF6气体密度继电器运行维护讨论

根据对变电站SF6气体密度继电器和密度表多年的校验、检查结果表明，对一体化SF6密度继电器的运行维护，可以通过以下几点控制其实现本身的功能：

1、首先要在安装前通过工程管理部门和施工部门的协调，确保所使用的密度表都经过校验，有条件的最好由运行或设备管理部门进行；并且在SF6高压设备充气前完成，这样有利于运行或设备管理部门掌握SF6密度继电器的原始状况。

2、对于标示abs，以绝对压力为零点的密度继电器可以考虑校验周期为三年或跟主设备的状态检修同步进行。因为绝压表内一般无防震和润滑硅油，触点和微动开关完全暴露在空气中，在以前的校验中曾发现微动开关滑板卡涩、甚至压力降至零接点都不动作，尽管所占比例较低（校验33块，发现2块不合格）考虑到环境、密封性、润滑性等因素，所以还是建议将此类密度表校验固定期限为三年，以后逐步更换为完全密封具有耐震油的SF6密度继电器。

3、对于注有防震和润滑硅油的SF6密度继电器，一般可随主设备大修进行检查，有的断路器、电流互感器都装有充气和检查气阀，可通过气阀进行排气、检查SF6密度继电器的功能、相关报警、闭锁回路功能。

4、建立一体化SF6密度继电器周期巡检制度，每二年对应用中的密度继电器进行一次外观检查，检查项目主要包括：密度继电器指示是否异常，观察面门是否完好，示值刻度是否清晰可视，有无漏油、渗油，硅油是否变色并影响到运行及检修人员进行巡视和观测的现象以及密度表的外壳有无裂纹、接线柱是否松动等。

5、实践证明，在断路器正常无故障维护时单纯的对SF6密度表进行检测无任何实际意义，而且拆卸后安装很容易造成密度表接头漏气，工作中曾发现当接头处有0.2um异物时，就会造成很大的SF6气体漏气。所以尽可能避免反复拆卸密度表对断路器的密封性能有一定保障作用。

五、结束语

一体化SF6密度继电器的运行维护，只进行定期巡检和针对性校验，以目前的科技和制造工艺水平是可以保证其功能的，而且可以节约生产成本，避免因为反复拆卸而造成SF6高压电器气体泄漏，对保证安全生产具有积极的作用。