Monitoraggio della pressione e della densità dell'SF6 per interruttori in SF6 RHB a serbatoio in tensione

Interruttore circuitale SF6 a serbatoio vivo

Quale componente viene utilizzato per il monitoraggio della pressione e della densità dell'SF6?

Come è disposto il componente di monitoraggio e quali sono le considerazioni chiave per la lettura in campo?

L'interruttore circuitale SF6 a serbatoio vivo per esterni della serie RHB (isolatore in porcellana a sostegno) adotta un relè di densità SF6 a puntatore con quadrante analogico per il monitoraggio della pressione-densità dell'SF6. Conforme ai requisiti IEC per i compartimenti di gas sigillati degli apparecchi di manovra ad alta tensione, monitora continuamente le condizioni operative dell'apparecchiatura e rileva le anomalie del gas per garantire prestazioni di isolamento e di estinzione dell'arco affidabili.

Il relè di densità è installato all'interno della base dell'interruttore circuitale. Realizzata in lamiere d'acciaio piegate e dotata di piastre di copertura, la base raggiunge il grado di protezione IP2X. All'interno della base si trovano le tubazioni di riempimento del gas SF6 trifasi interconnesse e il relè di densità. Il quadrante del manometro e la targhetta sono montati sul fronte per una comoda ispezione visiva in loco. Tre fori di accesso per l'installazione si trovano sul retro e il quadro di comando è fissato rigidamente alla base con sei bulloni M16.

Note importanti estratte dal manuale del prodotto:

1. Quando la valvola di riempimento del gas della colonna del polo è disconnessa dalla tubazione di riempimento del gas, la tubazione forma una camera sigillata indipendente. La lettura mostrata rappresenta la pressione solo all'interno della tubazione, non la pressione all'interno dei compartimenti di gas della colonna del polo.
2. Un giunto a tre vie è installato sotto il manometro; la sua porta di riserva funge da connessione per il riempimento del gas dell'interruttore circuitale.
3. Tutte le letture del quadrante indicano valori di pressione assoluta riferiti a 20 °C, in conformità ai requisiti di marcatura IEC per i compartimenti di gas SF6.

Quali funzioni principali fornisce il relè di densità SF6 a puntatore?

Che ruolo svolge la compensazione della temperatura e come possiamo distinguere le fluttuazioni causate dalla temperatura dalle effettive perdite di gas?

A differenza dei manometri ordinari, questo relè di densità presenta compensazione della temperatura, monitoraggio delle condizioni e uscita del segnale a doppio livello, soddisfacendo i requisiti di progettazione della serie IEC 62271 per i compartimenti sigillati riempiti di SF6.

1. Monitoraggio in tempo reale della pressione-densità Misura continuamente la densità del gas SF6 (pressione convertita alla condizione di riferimento di 20 °C) all'interno dei compartimenti di gas trifasi interconnessi. Gli operatori sul campo possono leggere direttamente lo stato delle condizioni del gas dal quadrante per identificare potenziali guasti in una fase iniziale.
2. Compensazione della temperatura integrata (funzione principale) La pressione dell'SF6 cambia con la temperatura ambiente; tuttavia, la variazione di temperatura non altera l'effettiva densità del gas né compromette le prestazioni di isolamento e di estinzione dell'arco.

Logica operativa del relè di densità a temperatura compensata: ‑ I contatti rimangono inattivi se la deviazione di pressione deriva esclusivamente da cambiamenti della temperatura ambiente, filtrando le "false variazioni di pressione" causate dalla deriva della temperatura. ‑ Le uscite del segnale vengono attivate solo quando si verifica un effettivo calo di densità dovuto a perdite di gas SF6.

Questo meccanismo previene i falsi allarmi e i falsi blocchi indotti dai cambiamenti di temperatura — questa è la differenza essenziale tra un relè di densità e un manometro ordinario.

Quali funzioni protettive svolgono rispettivamente i segnali di allarme e di interblocco?

Poiché la densità dell'SF6 diminuisce gradualmente a causa delle perdite, il relè invia due gruppi di segnali di uscita a contatto al circuito di controllo secondario in sequenza: ‑ Segnale di allarme: Attivato quando la densità raggiunge la soglia di allarme, avvisando il personale di manutenzione di effettuare controlli delle perdite e rabbocchi di gas SF6. ‑ Segnale di interblocco: Attivato prima che la densità scenda al di sotto della pressione funzionale minima. Blocca i circuiti di controllo di chiusura e apertura dell'interruttore circuitale.

Requisito standard IEC: Gli interruttori circuitale devono essere impediti di effettuare operazioni di apertura o chiusura quando la densità dell'SF6 scende al di sotto della pressione funzionale minima. Ciò evita guasti di interruzione, danni alle apparecchiature e un'ulteriore escalation di incidenti in condizioni di bassa pressione dell'SF6.

Quali sono i parametri di soglia per il monitoraggio della pressione dell'SF6 dei prodotti della serie RHB?

Come vengono applicati i punti di impostazione della pressione nella logica di protezione del relè di densità?

Nota: I punti di impostazione dell'allarme si trovano tra la pressione di riempimento nominale e la pressione funzionale minima. La pressione funzionale minima è la pressione limite inferiore che garantisce le prestazioni di isolamento e di interruzione dell'interruttore. Il tasso di perdita annuale di SF6 è inferiore allo 0,5 %, con un intervallo di manutenzione di 30 anni, soddisfacendo i requisiti di perdita IEC per i compartimenti di gas sigillati.

Il relè di densità esegue il monitoraggio e la protezione in base all'intervallo di funzionamento delimitato dalla pressione di riempimento nominale e dalla pressione funzionale minima. I punti di intervento dei contatti di allarme e di interblocco sono calibrati in fabbrica rispetto a questa finestra di pressione.

Interruttore SF6 a serbatoio vivo da 40,5 kV a 550 kV

Quali sono i vantaggi complessivi per la sicurezza offerti dal monitoraggio della pressione e della densità dell'SF6?

Quali sono i punti chiave relativi al monitoraggio della densità dell'SF6?

1. Hardware e layout di monitoraggio: un relè di densità SF6 a lancetta con quadrante è montato all'interno della base dell'interruttore e collegato alle tubazioni di riempimento del gas SF6 trifase. Tutte le letture del quadrante sono valori di pressione assoluta convertiti alla condizione di riferimento di 20 °C.
2. Funzionalità principali: misurazione in tempo reale della densità dell'SF6; progettazione con compensazione della temperatura che risponde esclusivamente alla perdita di densità dovuta a fughe di gas (ignorando le variazioni di pressione dovute alla temperatura); uscite di segnale di allarme e interblocco a doppio stadio.
3. Vantaggi per la sicurezza: progettato in conformità agli standard IEC 62271‑1 e IEC 62271‑100. Evita i falsi allarmi causati dalle variazioni della temperatura ambiente, fornisce un allarme preventivo e un interblocco operativo in caso di perdita di SF6, mantiene la capacità di isolamento e di interruzione e mitiga i gravi rischi operativi in caso di pressione dell'SF6 insufficiente.

Consiglio pratico: la verifica in loco e il controllo dei punti di intervento del relè di densità devono seguire il manuale ufficiale del prodotto, essere eseguiti in condizioni di assenza di tensione e solo dopo aver messo in atto adeguate misure di sicurezza.

Modificato da: Dyson