Kohapealne SF6-gasi tiheduse releede testimine: seotud küsimused

Sissejuhatus

SF6 gaas on laialdaselt kasutusel kõrgepinge- ja erakõrgepinge-elektriseadmetes isolatsiooni ja lõhkumispära vahendina tõenäolise isolatsiooni, lõhkumispärase ja keemilise stabiilsuse tõttu. Elektriseadme isolatsioonitugevus ja lõhkumispärase võime sõltuvad SF6 gaasi tihedusest. SF6 gaasi tiheduse vähenemine võib põhjustada kahte peamist ohtu:

• Seadme dielektrilise tugevuse vähenemine;

• Lüliti katkestamisvõime vähenemine.

Lisaks viitab gaasi nõrkamine sageli niiskuse sissetungmisele, mis suurendab SF6 gaasi niiskust ja edasi halvendab isolatsioonitõhusust. Seetõttu on oluline jälgida SF6 gaasi tihedust, et tagada seadme ohutu töö.

SF6 gaasi tiheduse rele (tuntud ka kui tiheduse jälitaja, kontroller või tiheduse mõõtur) paigutatakse SF6 elektriseadmestele, et näidata muutusi sisemises gaasi tiheduses. See tuvastab rõhu muutused, et näidata tiheduse muutusi, andes hoiatussignaali, kui tihedus langeb eelnevalt määratud hoiatustasemele, ja blokeerib lülitamisoperatsioone, kui see langed veelgi kinnitamistasele. Arvestades, et selle toimivus mõjutab otse seadme ohutust, on oluline regulaarselt testida selle usaldusväärsust ja täpsust.

1. SF6 gaasi tiheduse rellide tüübid ja töötamise printsiibid

1.1 Mehhaanilised gaasi tiheduse rellid

Mehhaanilisi rellide saab klassifitseerida struktuuri järgi karpi-tüübi ja bourdon-robu-tüübi, ning funktsiooni järgi need, mis mõõdavad rõhu ja need, mis ei mõõda. Mõlemad tüübid kasutavad temperatuurikompensatsiooni, et jälgida gaasi tihedust.

Võttes näiteks tipika karpi-tüübi (vt. Joonis 1):

• Eelvarustatud kamber on täidetud sama rõhuga SF6 gaasiga nagu jälgitav kamber;

• Metailine karpiühend on ühendatud jälgitava kambriga;

• Kui tekib nõrkamine, siis karbis olev rõhuväheneb, tekitades rõhunõrged, mis kokku pigistavad karpi. See liigutus aktiveerib mikrokiipe mehhaanilise ühenduse kaudu, käivitades hoiatuse või lukustussignaali.

Kuna eelvarustatud kamber asub samas keskkonnas, mõjutavad temperatuurimuutused mõlemat poolt võrdsete, lubades automaatset temperatuurikompensatsiooni.

Joonis 1. Mehhaanilise gaasi tiheduse relli printsiip
(Märkus: 4—mikrokiip; 3—kahemetaliline riba; 2—metallkarpi; 1—eelvarustatud kamber)

1.2 Digitaalsed gaasi tiheduse rellid

Need rellid kasutavad SF6 molekulide tugevat elektronegatiivsust. Ionisatsioonikambri sees asuv alfaosake allikas ioniseerib gaasi, ja DC elektrivälja mõju all moodustub ionirinne. See rinne on proportsionaalne gaasi tihedusega. Kui tihedus väheneb, siis väljundrine vähenekski, lubades reaalajas jälgimist.

Digitaalsete tiheduse rellide eelised hõlmavad:

• Otsene digitaalne näitmine rõhul, vastav rõhu 20°C-s ja seadme temperatuuril;

• Sobivus arvutisüsteemidega online jälgimiseks;

• Suutlikkus joonestada nõrkumise trendikäiku, toetades tingimuslikku hooldust;

• Täispikkuse mõõtmise võime ilma ulatuste vahetamiseta, parameetrite väljakohandamisega kohapeal;

• Gaasi täitmis-hoiatuse ja alla-rõhuluklõpsu kontaktisignaali väljund.

Joonis 2. Digitaalse gaasi tiheduse relli printsiip
(Märkus: Alfaosaked ioniseerivad SF6 gaasi ionisatsioonikambri sees; elektronid liiguvad anoodile, positiivsed ionid tagastuvad emiterile, lootes rinnaku, mis tugevdetakse ja väljastatakse)

2. Tiheduse rellide kohapealsete testimiste vajalikkus

Tiheduse rellid võivad testida kohapeal või laboratooriumis. Kuigi laboratooriumitestid pakuvad suuremat täpsust, on neil mitmeid puudusi:

• Demonteerimine murdab algse sidet, muutes uuesti monteerimise ja sidetamise raskeks tagada;

• Täpsete seadmete kalibreerimine võib kaduda transpordioksude tõttu;

• Tihti hooldusplaanide põhjal on demonteerimine ja uuesti monteerimine aega võtva protsessi.

Seetõttu soovitatakse, kui võimalik, kohapealset testimist, kuna see on tõhusam ja ohutum.

3. Kohapealsete testimiste jaoks kasutatavad seadmed

Kuna SF6 elektriseadmetesse ei tohi segada öljut või muid gaase, võidakse kasutada ainult SF6 gaasi testimiseks. Ideaalne kalibreerimisseade peaks sisaldama:

• Integreeritud SF6 gaasi silindrit;

• Säädav rõhu;

• Automaatne temperatuuri kompenseerimine ja teisendamine.

See artikkel tutvustab JMD-1A SF6 Gaasi Tiheduse Relva Kalibreerimise Ühikut, mille omadused on järgmised:

• Sisseehitatud SF6 silinder ja rõhkureguleerimissüsteem;

• Testimisel eraldab seadme gaasikontuuri, kasutades omaenda gaasisüsteemi;

• Mõõdetud väärtused teisendatakse automaatselt 20°C standardrõhkuks;

• Nõuab igal aastal tootja kalibreerimist täpsuse tagamiseks;

• Täpsusklas 0.5, vastavalt nõudmisele, et "standardse varuri viga ei tohi ületada testitava varri vigaga kolmandiku" (testitavad varrid on tavaliselt klas 1.5 all), täielikult rahuldades kohapealseid nõudeid.

4. Gaasi tiheduse varrite testimise sisu

4.1 Testimise standardid ja sagedus

Kooskõlas GB50150-1991 ja DL/T596-1996:

• Uued seadmed peavad enne kasutuselevõttu läbima tiheduse varri testimist;

• Kasutuses olevad seadmed peaksid testima igal 1–3 aasta tagant või suurete remondite või vajaliku korral;

• Tegevusväärtused peavad vastama tootja tehnilistele spetsifikatsioonidele;

• Rõhkuurika näitaja vea ja hooajastumine peavad olema määratud täpsusklasiga lubatud piirides.

4.2 Testimisüksused

Peamised testimisüksused hõlmavad:

• Hoiatus (gaasi täitmise) aktiveerimise rõhk;

• Lukustamise aktiveerimise rõhk;

• Lukustamise tagasivõtmise rõhk;

• Hoiatuse tagasivõtmise rõhk;

• Kui varril on rõhkuurik, siis selle näitaja tuleb ka testida.

Rõhkuurika testimise nõuded:

• Vähemalt 5 testpunkti tasakaalustatult valitud diapazonis;

• Kaks täist ringlus rõhkuure ja rõhku vabanemise;

• Rõhku tuleb rakendada aeglaselt ja stabiilselt, lugedes iga punktist;

• Maksimaalne näitaja viga kahel ringlil võetakse lõplikuks tulemuseks.

Tegevusväärtuste nõuded:

• Peavad vastama tootja spetsifikatsioonidele;

• Aktiveerimise ja tagasivõtmise rõhu erinevus peaks olema väiksem kui 0.02 MPa;

• Kõik rõhuväärtused tuleb teisendada 20°C standardväärtusteks;

• Kirjelda keskkonnategelikkust, mõõdetud rõhku ja 20°C rõhku.

5. Sideviisid tiheduse varri ja seadme vahel

On nelit levinud ühendustüüpi:

• Eristusväljaladega
       Väljal (FA) asub varri ja seadme vahel. Testimisel sulge FA, ühenda testipääs, seejärel ava FB, et alusta testimist.

• Kontrollväljaladega
       Pärast varri eemaldamist sulgeb kontrollväljalade automaatselt seadme poolt, lubades otsest ühendust testiseadmega välise portiga.

• Kontrollväljalade ja plungerboltiga (vt. Kaart 3)
       Eemaldamist ei nõuta. Värskenda W2 plungerbolta; kontrollväljal F1 eraldab automaatselt gaasiteed, lubades otsest ühendust testipääsuga.

Kaart 3. Tiheduse varri skeem kontrollväljaladega ja plungerboltiga
(Märgid: B1—tiheduse varr; W1—gaasi täitmise pääs; W2—testimise pääs; MA—rõhkuurik; F1—kontrollväljalade)

• Otsene ühendus ilma eristuseta
       See on epäloogiline disain. Kui varr katkeb, seda ei saa asendada ega testida veebis ja tuleb oodata suurt remondit. Soovitatakse, et ülevändes paigaldataks eristusväljalad tulevase hoolduse jaoks.

Järeldus: Esimesed kolm ühendustüüpi lubavad kohapealset testimist; neljas ei luba.

6. Kohapealsete kalibreerimiste eelistused

• Elektritöö lõpetamine: Testimine tuleb läbi viia seadmega, mis on välja lülitatud. Lülitage kontrollenergia katki ja eraldage häire/luukide kontaktid terminaliplokis, et vältida ootamatut teise järjekorra tsüklite käivitumist.

• Ühendustüübi kinnitus: Ühendusstruktuurid erinevad seadmete vahel. Kinnitage ühendustüüp enne demonteerimist, et vältida valetegevust ja gaasi nihke.

• Eraldusväärtmete taastamine: Pärast testimist veenduge, et kõik eraldusväärtmed on taastatud oma õigesse asendisse ja see on kontrollitud.

• Ühendite puhastamine: Puhastage kõik torujuhtmete ühendid enne ja pärast testimist. Vajaliku korral plahvatuslikult SF6 gaasiga, et vältida kontaminatsiooni või niiskuse sissetungimist.

• Tähtsuse kaitsmine: Kaitsege tähtsad tahed, asendage uute tiivitsetega ja tehke lekkimise tuvastamine pärast monteerimist uuesti.

• Rõhkuhiku ümberarvutamine: JMD-1A testseade näitab näidatrõhku. Kui rele kasutab absoluutset rõhku (nt ABB LTB145D lüliti), siis ümberarvutage ühikud enne võrdlemist.

7. Järeldus

SF6 gaasi tiheduse rele on oluline komponent, tagades SF6 elektriseadmete ohutu töö. Selle toimimine mõjutab otse süsteemi usaldusväärsust. Seetõttu tuleb regulaarselt paigal testimist läbi viia vastavalt kehtivatele eeskirjadele, et tagada täpsus ja usaldusväärsus. Testimisel on hädavajalik järgida täpselt määratud testitsiklide, protseduuride ja ettevaatusabinõude, et vältida ohutusuuri ja valesid järeldusi.