SF6密度继电器防腐蚀技术探讨

王永惠 北京国际电气工程有限责任公司北京

SF6密度继电器防腐蚀技术探讨

王永惠 北京国际电气工程有限责任公司北京

针对SF6密度继电器不能导通的问题，解体检查故障原因，消除接点腐蚀和导气管氧化、锈蚀等问题，组织实施设备结构优化。

密度继电器；SF6气体；断路器；防腐措施

引言

SF6密度继电器是电力系统的重要设备，目前广泛安装于220KV和500KV升压站、变电站内。它用来监测高压断路器内SF6气体密度，当压力下降至其报警值时，密度继电器就会发出报警信号，提示设备需要补气，避免出现压力下降至闭锁值而导致断路器不能正常分合。如果采用普通压力表来监视SF6气体的泄漏，那就会分不清是由于真正存在泄漏还是由于环境温度变化而造成SF6气体的压力变化。为了能达到经常监视密度的目的，国家标准规定， SF6断路器应装设压力表或SF6气体密度表和密度继电器。在多次春季检修和故障处理中发现，内部腐蚀是SF6断路器密度继电器发生频率较高的故障，表现为密度继电器无论压力下降或升高,其电接点都不能导通。通过解体检查，找到了接点氧化腐蚀的原因所在，组织人员进行了技术攻关，解决了SF6断路器密度继电器接点氧化问题，消除了严重影响SF6断路器安全的事故隐患，对电力系统的稳定运行具有重大意义。

图1

图2

1.SF6密度继电器的参数要求

在工程实践中，直接测量SF6气体的密度比较困难，常常以20℃时的气体压力来量度其密度。所以，密度继电器实质上也就是监测设备内归算至20℃的气体压力的变化，并以相对于20℃额定气体压力的下降多少作为报警值和闭锁值。当气体压力下降到规定的报警值时，发出报警信号，以便及时进行补气。国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中，明确要求做好运行设备的SF6压力表和密度继电器的维护、检查和校验工作，有关压力监测的内容主要包括：

1） SF6密度继电器年漏气率就小于0.5%。

2）若压力表偏出正常压力区时，应引起注意，并及时扫制造厂要求停电补充合格的SF6新气。

3）补气较多时（表压小于0.2MPa），应进行工频耐压试验。[1]

2.SF6密度继电器典型故障

我公司对SF6密度继电器的安全运行一直给予高度重视，严格按照规程要求进行压力表校验[2]，多次发现继电器不能有效报警以及夏季高温情况下压力表显示异常的情况，通过对比总结，发现了问题根源：

2.1 继电器密封结构不合理，造成潮气进入继电器，加速了电接点的氧化和和导气管的锈蚀。接点氧化后，增大了接触电阻，即使在实际压力已达到报警值的情况下回路也不能导通，从而不能发出报警信号，严重影响断路器本身的安全乃至电网的稳定。

下图1是继电器压力表防护罩，其密封结构为压舌式点状密封，由密封槽、密封垫、可复原压舌（6个）组成。由于拆装时必须反复将压舌挑开、压紧，容易造成人为的密封效果不佳。另外，升压站设备受日晒雨淋非常严重，密封垫老化现象在压接不紧的情况下更加明显。这两者相互影响，最终导致继电器密封效果大打折扣。

2.2 压力表量程选择不合理，导致夏季高温或充气时出现指针满表，不能实时显示内部实际压力，容易引起误判。

2.3 导气管锈蚀严重，如果发展为裂纹或断口，必将导致SF6气体泄漏，后果将不堪设想(如图2)。

3.改进措施

问题原因确定后，我公司组织攻关项目组人员多方调研，结合现场实际，联系有资质生产密度继电器的厂家开发改进密度继电器结构。

3.1 将原密度继电器密封垫依靠压舌密封，改造为凸台式整体压接方式，密封垫各部分受力均匀，与密封面结合紧密，这种密封结构潮气不会侵入密度继电器接点处，解决了密度继电器接点受潮氧化不能导通的问题（如图3）。

3.2 根据新设计的继电器密封槽尺寸，重新进行密封垫选型，并且提高了密封垫材质要求，用胿橡胶产品取代原来的普通橡胶产品。

3.3 接点氧化的处理视严重程度而定，首先是打磨、清理氧化层，重现金属光泽后测量回路电阻，如果导通则继续使用，如果未导通则需要更换接点。

3.4 增大密度继电器量程，由原来的0～0.75MPa增至0～0.90MPa，克服了原继电器在SF6充气时或当SF6气体压力较大时指针超量程的缺陷（如图4）。

3.5 原密度继电器由断路器本体至密度继电器SF6气体毛细导管锈蚀明显，改进型断路器密度继电器毛细导管抗锈蚀。

4.结束语

图4 （旧压力表） （新压力表）

综上所述， SF6密度继电器的异常情况关系重大而且不易察觉，专业人员必须加大日常巡检力度，并且利用停电检修的机会进行深入检查，严格按照《防止电力生产事故的二十五项重点要求》等相关规定开展试验和检修工作，同时加大人员培训力度和设备更新步伐确保对断路器的有效监测。

[1]防止电力生产事故的二十五项重点要求.国能安全 [2014]

[2]电力设备预防性试验规程.DL/T596--2005