LW13-800 型斷路器SF6密度繼電器現場校驗分析

楊璐蕾YANG Lu-lei

（寧夏電力公司檢修公司，銀川 750001）

（Ningxia Electric Power Company Maintenance Company，Yinchuan 750001，China）

0 引言

隨著電力行業的發展，用SF6氣體作為絕緣介質的電氣設備得到了廣泛的應用。以檢修公司為例，SF6斷路器已經基本取代了110kV 及以上電壓等級的油斷路器。由此可見，SF6氣體替代絕緣油作為滅弧和絕緣介質是發展的必然趨勢，而氣體密度是決定SF6氣體滅弧性能的主要因素，所以SF6密度繼電器是監測SF6電氣設備氣體密度的監測儀表，它的性能好壞直接影響到SF6電氣設備的安全穩定運行。

1 SF6密度繼電器的工作原理

1.1 物理基礎 SF6密度繼電器可以按照壓力表的原理設計。當溫度是常數時，可以用測壓的方法進行密度測量；當溫度變化時，必須采取溫度補償方法，才能使壓力的測量真實地反映氣體密度。

1.2 SF6氣體的溫度補償 由上面可知，在密封容器中，一定溫度下的SF6壓力可以代表該溫度下的SF6密度。習慣上，把20℃時SF6相對壓力當作其對應密度的代表值。當環境變化時，只要SF6密度不變，則密度繼電器的示值應該不變。通常，密度繼電器都設有溫度補償機構，以補償因溫度變化所引起的SF6壓力變化而造成的密度繼電器示值的變化。

這里，有必要引入下面幾個概念：標準壓力Pc：溫度補償所依據的等密度線簇中的一條線在+20℃時的壓力值；額定壓力P：SF6密度繼電器在+20℃時的正常壓力；報警壓力P2，閉鎖壓力P1：SF6密度繼電器在+20℃時因密度降低造成SF6壓力下降至某一規定報警點、閉鎖點的壓力值，此時，SF6密度繼電器應發出接點切換信號。

2 SF6密度繼電器校驗方法分析

密度繼電器的現場校驗主要采用的方法有以下幾種：

2.1 這種方法主要用于現場，利用SF6設備充氣過程對密度繼電器進行校驗。SF6電氣設備安裝完成進行充氣的過程中，對SF6密度繼電器進行校對，這種方法存在以下幾個問題。①溫度影響大。SF6氣瓶內的SF6氣體以液態形式存放，當設備充入SF6氣體時需要由液態變為氣態，吸收熱量。而SF6密度繼電器長期暴露在空氣中，與環境溫度一致。在短期內充入設備內的SF6氣體的溫度就與環境溫度差距較大。這樣用不同溫度的SF6氣體對密度繼電器校驗，很難保證校驗準確度。②只能利用SF6貯氣瓶上的閥門表計指示進行讀數，不能保證密度繼電器準確度。SF6密度繼電器實際應用于降壓過程，而用充氣過程來校驗，影響校驗精準度。

2.2 利用SF6斷路器放氣過程對密度繼電器校驗。需要用SF6氣體回收裝置回收放出的SF6氣體，很不方便，氣體如有泄漏，會污染空氣，造成工作人員中毒。

2.3 恒溫室進行校驗。需要建立專門的恒溫實驗室，校驗時間長，增大了現場的工作難度。

綜上所述，各有其優缺點，但都不適合于對SF6密度繼電器進行現場校驗。

3 LW13-800 型斷路器SF6密度繼電器的現場校驗

西安西開高壓開關廠的LW13-800 型的SF6斷路器設有1 個SF6氣體檢查口（設備充氣口或測量微水口），1個SF6管路上的截止閥。因此，可以通過SF6氣體檢查口，用SF6密度繼電器校驗儀實現SF6密度繼電器的分度值和報警值、閉鎖值的校驗。

結合設備年檢，根據國網公司頒發的《電力設備預防性試驗規程》，對檢修公司所轄變電站的SF6密度繼電器進行校驗。采用上海樂研SF6密度繼電器檢驗儀進行校驗。

如圖1 所示，現場核對SF6密度繼電器氣路結構，確認電氣設備在檢修狀態后，首先關閉截止閥1，隔離SF6氣體密度繼電器氣路與電氣設備SF6氣室，通過專用的校驗接頭使SF6氣體密度繼電器與電氣設備的氣路連通，即SF6密度繼電器與密度繼電器校驗儀連接完畢，確認校驗儀與SF6電氣設備連接無泄漏時，再打開校驗裝置閥門進行校驗。操作密度繼電器校驗儀，緩慢增大SF6氣體密度繼電器氣路里的SF6氣體壓力然后緩慢降壓，接通SF6密度繼電器報警接點和閉鎖接點，此時校驗儀顯示校驗切換數據，并依此記錄各分度值，計算出切換值比對密度繼電器是否合格。

圖1 密度繼電器現場校驗原理圖

4 SF6密度繼電器現場校驗安全措施

SF6密度繼電器現場校驗時應采取以下必要安全措施：

①進行現場校驗的前提是：SF6電氣設備氣室與密度繼電器間必須有逆止閥或其他有效分隔的閥門，否則校驗會造成SF6電氣設備氣室內SF6氣體流失，影響SF6電氣設備以后的運行。確保SF6電氣設備處于檢修狀態時開展密度繼電器校驗工作。②校驗過程中要加強SF6泄漏監測，防止六氟化硫氣體泄漏。③嚴格執行SF6氣體密度繼電器校驗儀的操作規程。④試驗應在天氣良好的情況下進行，遇雷雨大風等天氣應停止試驗。

5 SF6密度繼電器運行維護管理建議

為確保電力設備安全可靠運行，對SF6密度繼電器運行維護管理工作提出以下幾點建議：

①生產單位開展校驗工作提供技術參考為國家有關計量部門組織制定SF6密度繼電器檢定標準。②依據SF6氣體密度繼電器定檢計劃，定期對密度繼電器進行現場校驗；在檢修現場管理制度中補充相應管理辦法。③新投運SF6電氣設備，應要求施工單位提供SF6密度繼電器檢定記錄和校驗人員資格證書，并會同驗收人員對各項檢修、校驗項目進行驗收。④部分進口SF6電氣設備上安裝的密度繼電器只準生產商拆下維護的，應與廠家、代理商簽訂維護協議，以保證正常運行。

6 結束語

LW13-800 型斷路器SF6密度繼電器現場校驗方法同樣適用于國產LW 系列斷路器。通過對寧夏電力檢修公司電氣設備的SF6密度繼電器的校驗，保證了設備的安全運行，加強了熱工技術監督管理。SF6氣體設備已越來越普及，作為起到SF6電氣設備健康運行保護，SF6密度繼電器已廣泛地用在電力系統中，為了保證電力設備的安全運行，不但要按期對其進行校驗，還要加強日常的監測工作，發現問題，及時解決。

[1]邱毓昌.SF6氣體的基本特性與充氣柜的基本原理[M].西安：西安交通大學出版社，1998.

[2]黎明，黃維樞.SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運行[M].北京：中國電力出版社，2002.

[3]周曉威，陳報生.數字式SF6密度繼電器UP908 的原理及應用[J].電氣制造，2005，6（6）：44-46.

[4]中華人民共和國電力工業部.DL/T596-1996，電力設備預防性試驗規程[S].北京：中國電力出版社，1997.

[5]上海樂研氣體密度繼電器檢驗儀說明書.

[6]德國WIKA 型SF6氣體密度繼電器說明書.