SF6气体密度继电器常见问题

1、什么是SF6气体密度继电器?

(1) SF6气体检测继电器主要是用于监视和控制密封容器中SF6气体的密度。一般应用在高压开关、中压开关，气体绝缘设备(GIS)、高压电缆、变压器和互感器(CT和PT)上。

 (2) 目前使用最多的SF6气体密度继电器实际上是一种带电接点、和温度补偿的压力表。

 (3) 输出二组或三组接点，发出报警和闭锁控制信号;

 (4) SF6气体密度继电器的原理：SF6电气设备上的SF6气体的密度，是以SF6气体经温度补偿以后的压力来表示的，即以20℃时的压力值来表示的。继电器在额定压力下工作，当周围环境温度发生变化时，SF6气体的压力也要变化，继电器内部的测量系统在测量压力的同时也要考虑温度，即内部温度补偿单元对其变化了的压力自动补偿，使其额定压力示值不变。当SF6气体因某种原因发生了泄漏，经过温度补偿以后的压力就下降，降到报警压力值时，继电器就输出一对接点(报警信号)，此时就要求用户对设备进行补气，而如果压力还在继续下降，降到闭锁动作压力值时，继电器就输出另一对接点(闭锁信号)使设备的相对应控制系统进行闭锁，从而实现了对电气设备的安全运行保护。设备在充SF6气体时，当过多超过额定值时，有的密度继电器还可发出超压报警信号。

 (5) 大部分直接应用于户外，所以需适合于户外恶劣的外界条件。户内主要用于SF6组合电器(GIS)上。

 (6) 按照补偿原理来区别分为:相对腔补偿和双金属拉杆补偿。

2、请问密度表与环境温度及气体温度有什么特殊的关系?

假设气体温度陡然升高，密度表的指示值会有什么变化?

密度表所处环境温度与设备本体SF6气体温度要一致，才能准确反映气体密度。如果密度表所处环境温度高于设备本体SF6气体温度，此时密度表指示偏低，反之偏高。气体温度陡然升高，密度表处的温度如果同步升高，指示值不变，反之密度表处的温度如果不同步升高，则读数变大。

3、请问密度表读数与海拔高度的关系?

另外报警、闭锁值是否可以随使用环境和场所设置?

对于绝对压力型的密度表，在充气运行后，读数就与海拔高度无关了，只是在没有气时，零位与海拔高度有关，海拔高的地方，读数小，反之读数大。对于相对压力型的密度表，在充气运行后，读数就与海拔高度有关了，海拔高的地方，读数大，反之读数小。而在没有气时，其零位与海拔高度无关。另外报警、闭锁值不可以随使用环境和场所设置，做好了不可以调。

4、密度继电器非工作状态的零位问题?

当密度继电器安装在充有SF6气体的设备上工作时，其处于等容工作状态。这时密度继电器测量系统内感受的是设备气室内SF6气体的压力，该压力随气体温度而变化，气体温度上升时压力增加，气体温度下降时压力减小。此时温度补偿元件也根据环境温度的变化进行补偿，环境温度上升时使得仪表的示值减小，环境温度下降时使得仪表的示值增加。温度补偿元件的补偿量与温度引起的气体压力变化对仪表示值的影响大小相等，方向相反，从而使仪表示值只与气体密度有关，而与温度引起的气体压力变化无关。而当密度继电器处于非工作状态时(不充气时)，密度继电器测量系统内感受的是大气压力，该压力不随温度发生变化，这时温度补偿元件的单独作用使得在环境温度高于补偿基准温度(20℃)时，密度继电器的指针指在零位以下;而环境温度低于补偿基准温度(20℃)时，密度继电器的指针指在零位以上。具体偏离零位多少，与温度有关。

5、如何对SF6气体密度继电器进行校验?校验过程中有哪些注意事项?

回答：因SF6气体密度继电器都是随开关安装在现场本体旁，不易拆卸也不支持拆卸，因为经常拆卸容易导致接口损坏而漏气，所以密度继电器的校验基本上都是在现场开展的。 因此在校验SF6气体密度继电器的仪器选择上要做到：

 (1)必须可以在现场校验。

 (2)密度继电器尽可能不用拆卸就能校验。

 (3)可以自动换算成20℃时的值。如果人工通过查曲线换算，不仅精度低而不能满足要求，而且费时费力。

 (4)必须直接用SF6气体校验。原因最重要的是：在现场校验时，不能把其它气体，如空气混入到SF6电气设备进去，以免引起设备出现水份增加等问题。

 (5)校验过程中要有全封闭的SF6气体循环系统，同时也不浪费本体内的SF6气体。因为本体内气体如果被浪费，会使本体内压力降低，要禁止这样的操作;因为经使用过的SF6气体可能有毒，如泄漏到大气中会污染环境。

 (6)要提供国内和进口的各种开关的过渡接头和仪器补气接头。

 (7)校验时，温度要很好的平衡。

6、运行中的密度继电器，温差对密度继电器的读数偏差影响问题?

回答：我们分析原因如下：

1)开关本体(灭弧室内)处的温度值T本体和安装密度继电器(可能是机构箱)处的温度值T继电器是不相同的，即T本体≠T继电器，存在温差。(变电站不是每个地方温度是一样的，有的地方温度会高(阳面)，有的地方温度会低(阴面)，还有各开关本体(灭弧室内)的温度也不*相等。)

2)实际上开关本体(灭弧室内)处的温度值T本体和安装密度继电器(机构箱)处的温度值T继电器存在一定的温差。 当两处的温度相差6到8度时，就会引起所述的偏差。温差严重时，还会引起误动作(报警)。

7、为什么要定期校验SF6气体密度继电器?

回答：因SF6气体密度继电器同其他压力计一样在使用一段时间后其报警和闭锁值会产生一定的飘移，加上温度补偿材料在使用一定时间后因材料老化变形，会使报警和闭锁值产生较大误差;另外，因密度继电器接点动作不频繁，而可能接点动作不灵敏或失效。这种隐患可以直接导致当SF6开关因气体泄漏，使本体内的压力降至报警或闭锁值时，不能及时报警或闭锁，从而酿成重大事故。所以应定期进行校验。密度继电器出现质量问题，经过调研和分析，主要在于：

(1)本身抗振性能不过关，在开关分合强烈冲击后，出现指针卡死、接点永远失效(不动作或一直动作)、偏差超标等故障。

(2)由于漏油，其抗振性能下降，在开关分合闸强烈冲击后，出现指针卡死、接点永远失效(不动作或一直动作)、偏差超标等故障。

(3)由于普遍使用的继电器其接点为磁助式电接点，本身触头闭合力小，时间稍长，触头一氧化，接点就会不通或接触不可靠。对于无油型的，磁助式电接点触头暴露在空气中，非常容易氧化或积有灰尘，其触点容易接触不良或不通;对于充油型的，磁助式电接点触头虽然浸在硅油里，但时间一长，动作数次后，其接触性能会下降，加上油膜有绝缘作用，其触点也会接触不良或不通。

(4)由于本身制造质量问题，存在温度补偿不准确，误差严重偏大。

(5)由于时效不够或材质问题，时间一长，就会漂移，精度会严重偏大，造成密度继电器不能使用。

8、现场设备充气时应注意的问题

回答：现场用于充、补气的SF6气瓶内的压力一般均在几个到十几个兆帕，该压力下瓶内的SF6气体在常温时呈液态。充、补气时随着压力的释放，SF6气体将从液态转换为气态。在此状态转换过程中，SF6气体需要吸收很多热量，使得自身及设备的温度下降，这时(刚充完气)气体、设备及密度继电器(或密度表)的温度还很不稳定，其与周围环境温度的平衡有一个过程。一般需要2H，而随着温度平衡过程的进行，密度继电器(或密度表)示值也会产生相应变化，并逐步才趋于稳定。因此，刚充完气时通过密度继电器(或密度表)的示值来判定设备的充气密度是否达到要求是不可靠的。建议现场充气可先进行预充至规定密度，待SF6气体、设备及仪表与环境温度的平衡过程结束(平衡时间视设备热容量大小而定)后，再根据密度继电器(或密度表)的示值与规定密度的差值对充气密度进行微补，所以一般要先少冲，再补气至规定值，避免浪费气体。

9、对于充气压力小的SF6气体设备，应该优先使用绝对压力型的密度继电器或密度表?

回答：原因分析：例如对于额定压力为0.04 Mpa，报警压力(或闭锁压力)为0.02 Mpa的场合。如果采用相对压力型密度继电器，一由于大气压的变化，其显示是变化的，在视觉上是不准的，有时给人感觉漏气了;二由于任何密度继电器在制造中肯定存在误差，加上密度继电器和气室的温差存在，再加上额定压力0.02 Mpa和报警压力(或闭锁压力)0.01 Mpa的相近，再加上大气压的变化，非常容易发生误动作。而如果采用绝对压力型的密度继电器，由于壳体是密封的，反应的是SF6气体的真正密度值，一不受海拔、气压的影响，只要不漏气，它的显示值仅仅是仪表本身误差+温差造成的误差，而不受海拔和气压的影响，只要仪表本身误差小，精度高，密度继电器和气室的温差小，就避免发生误动作。换句话说，对绝对压力型的密度继电器，只考虑仪表本身误差+温差造成的误差，而可以*不考虑海拔、气压的影响。同时，显示的示值也是不受海拔和气压的影响，不会老变化的。容易实现，或者说能真正实现准确显示和发出信号。严格来说，对于额定压力为0.04 Mpa，报警压力(或闭锁压力)为0.02 Mpa的场合，只有绝对压力型密度继电器是合适的。

10、密度继电器的主要要求?

回答：1)密封性能;

　　2)接点电气性能;

　　3)抗振性能;

　　4)精度性能(主要是温度补偿性能);

　　5)环境适应能力;

　　6)温度使用范围;

　　7)外观。只要以上几个指标或性能好的密度继电器，才是性能好的。

11、绝对压力(相对压力)名词解释及单位说明

　　回答：1)绝对压力(用abs.表示)是指以绝对压力零值为基准(即以绝对真空为基准)，高于绝对压力零值的压力。

　　2)相对压力(表压压力，用rel.表示)是指以大气压力零值为基准，高于大气压力零值的压力。

　　3)1Mpa(兆帕)=10bar(巴);

　　4)绝对压力(用abs.表示)=相对压力+大气压压力(0.1 Mpa);

　　5)工程上，大气压压力=0.1 Mpa=1 bar(巴)。