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电力设备SF6气体在线监测技术

时间:2022-11-29 阅读:

特高压电力旗下的sf6气体密度继电器校验仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

密度继电器使用注意事项(图1)

SF6气体作为一种优良的绝缘介质和灭弧介质,广泛应用于输电和变电站设备中。对于高压断路器、变压器和其他主要输电和变电站设备中的SF6气体,应满足两个要求:首先,SF6气体的压力应达到额定水平;其次,SF6气体中的含水量应符合规定要求。因此,在运行中应定期测试SF6气体的年泄漏率和含水率。

1.SF6监测仪早期气体监测技术

当电气设备密封不良导致SF6气体泄漏时,压力表指针将随着压力下降而偏转。当压力降至黄色区域时,连接到SF6监控断路器信号电路的电触点接通,并发出报警信号。如果未及时添加SF6气体,且压力持续下降至红色区域,则连接至断路器控制电路的电气触点将启动中间继电器,并阻止断路器的打开和关闭操作。对于非综合自动化变电站,没有SF6气体压力信号的数据采集,以实现数据的远程传输。同时,压力表不能反映SF6气体的含水量。目前,广泛使用的方法是使用露点仪进行测试。由于测试以每年一次的周期进行,因此离线监测。此外,由于测试过程中会产生SF6气体排放,因此不可避免地会造成环境污染。

2.SF6监测仪气体在线监测技术的应用现状

(1) SF6气体密度在线监测技术

最近的研究表明,SF6气体的绝缘电弧性能不仅与空气压力有关,而且与密度密切相关。在SF6监测仪上的一系列测试中,当SF6气体密度恒定且压力降低时,最小电弧时间平均仅增加0.35m。在气体压力恒定、SF6气体密度降低的情况下,最小电弧时间平均增加1.2 m。因此,SF6气体密度比空气压力更能反映断路器的绝对绿色中断和电弧性能。SF6气体在线监测的原理是通过压力和温度传感器以一定的精度测量气体压力和温度,并通过SF6气体状态参数方程计算气体密度。

(2) SF6气体水分在线监测技术

当SF6气体的含水量为20℃时,新设备和与灭弧室连通的空气室按电气设备开关试验标准不大于150uL/L;根据本法规定的电力设备预防性试验程序,SF6操作设备与灭弧室之间的空气室不得大于300ul/L。最近的研究发现,SF6气体含水量的增加与环境温度的升高有一定的关系,但没有具体的允许标准,因此测试结果往往不可比较,而且相差甚远。

一些SF6高压电气设备制造商给出了SF6气体含水量随经验温度的变化曲线,使不同温度下的检测结果具有可比性,具有一定的工业应用价值。

湿度传感器是整个数据采集系统的核心。与空气相比,SF6气体中的水分含量非常低,因此应使用混合传感器进行测量,该传感器可以是氧化铝聚合物型传感器或电容式湿度传感器。这些传感器中的湿敏材料吸收和释放与周围环境的相对湿度成比例的水分子,从而改变介电常数,并通过电路反映不同的水分含量。

在线监测SF6气体密度可以在短时间内监测SF6气体的绝缘性能,并分析SF6气体的泄漏率。在线监测SF6气体湿度可以及时发现SF6气体中水分含量过高的问题。SF6监测仪对提高电力设备运行可靠性和电力系统供电可靠性具有积极作用。


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