На-место тестiranje на густината на SF6 гас: Се врзани прашања

Вовед

Гасот SF6 се широко користи како изолативна и гасителна среда во високонапонската и екстремно високонапонска електрична опрема поради неговите одлични изолативни, гасителни својства и хемиска стабилност. Изолативната јачина и гасителната способност на електричната опрема зависат од густината на гасот SF6. Смањувањето на густината на гасот SF6 може да доведе до две главни опасности:

• Смањена диелектрична јачина на опремата;

• Смањена прекинувачка способност на прекинувачите.

Поради тоа, мониторингот на густината на гасот SF6 е суштински за осигурување на безбедна работа на опремата. Освен тоа, протечката на гас често доведува до проникнување на влага, што зголемува содржината на влага во гасот SF6 и дополнително ја дегранира изолативната перформанса. Затоа, мониторингот на густината на гасот SF6 е суштински за осигурување на безбедна работа на опремата.

Реле за густина на гасот SF6 (така исто така познато како монитор за густина, контролер или мерач на густина) е инсталирано на електричната опрема со SF6 за да рефлектира промени во интерната густина на гасот. Тоа детектира варијациите на притисок за да покаже промени во густината, испуштајќи сигнал за тревога кога густината се намали до предварително поставен ниво на тревога, и блокира операции со прекинување ако се понатамо намали до ниво на блокирање. Бидејќи неговата перформанса директно влијае на безбедноста на опремата, редовното тестирање на надежноста и точноста му е суштинско.

1. Типови и принципи на работа на реле за густина на гасот SF6

1.1 Механички реле за густина на гасот

Механичките реле можат да се класифицираат според структурата во тип белинг и бурдон цевки, и според функцијата во она што има приказ на притисок и без. Обидуваат се да користат температурско компенсирање за мониторинг на густината на гасот.

Како пример, типичен тип белинг (видете Слика 1):

• Предварително наполнета камера е наполнета со гасот SF6 под ист притисок како мониторираната камера;

• Метална белинга е поврзана со мониторираната камера;

• Кога се случи протечка, внатрешниот притисок во белингата се намалува, создавајќи диференцијален притисок кој ја компресира белингата. Ова движење активира микросвичка преку механичка врска, активирајќи сигнал за тревога или блокирање.

Бидејќи предварително наполнетата камера е во иста околина, промените на температурата ја влијаат на обата страната еднакво, овозможувајќи автоматско температурско компенсирање.

Слика 1. Принцип на механичко реле за густина на гасот
(Напомена: 4—микросвичка; 3—биметална лента; 2—метална белинга; 1—предварително наполнета камера)

1.2 Дигитални реле за густина на гасот

Овие реле се користат силната електронегативност на молекулите SF6. Извор на альфа честички во камерата за ионизација ионизира гасот, и под применет пол DC, формира се ионски ток. Овој ток е правопропорционален на густината на гасот. Кога густината се намалува, излезниот ток се намалува, овозможувајќи реално време мониторинг.

Преимуществата на дигиталните реле за густина вклучуваат:

• Директен дигитален приказ на притисок, еквивалентен притисок при 20°C, и температура на опремата;

• Споделување со компјутерски системи за онлајн мониторинг;

• Можност за цртање на криви на тренд на протечката, поддршка на условно одржување;

• Мерење во целосен опсег без пребарување на опсег, со параметри регулирувани на полето;

• Излез на сигнал за тревога за пополнување со гас и контакт сигнал за под-притисок.

Слика 2. Принцип на дигитално реле за густина на гасот
(Напомена: Альфа честички во камерата за ионизација ионизираат гасот SF6; електроните мигрираат кон анодата, позитивните иони враќаат на издавачот, генерирајќи ток кој се амплифицира и излегува)

2. Необходимост на теренско тестирање на реле за густина

Реле за густина можат да се тестираат или на терен или во лабораторија. Иако лабораториското тестирање нуди повисока прецизност, тоа има неколку недостатоци:

• Демонтажата ја прекинува оригиналната запечатеност, што прави повторната монтажа и запечатувањето трудно за гарантирање;

• Прецизните инструменти можат да губат калибрација поради трескавости при превоз;

• Стеснени распореди за одржување прават демонтажата и повторната монтажа временски трошачки.

Затоа, кога е можно, препорачано е теренско тестирање, бидејќи е поефикасно и посигурно.

3. Инструменти користени за теренско тестирање

Бидејќи електричната опрема со SF6 не смее да се контаминира со масло или други гасови, единствено гасот SF6 може да се користи како тест медиум. Идеалниот калибрационен уред треба да има:

• Интегрирана цев со гас SF6;

• Регулируем притисок;

• Аутоматска компензација на температурата и конверзија.

Оваа статија го воведува JMD-1A SF6 Gas Density Relay Calibration Unit, кој има следниве карактеристики:

• Вградена SF6 цевка и систем за регулација на притисок;

• Изолира гасната кружница на опремата во време на тест, користејќи своја собствена гасна заставка;

• Автоматски конвертира мерењата на стандарден притисок при 20°C;

• Бара едногодишно фабрично рекалибрирање за осигурување на точност;

• Класа на точност 0,5, задоволувајќи барањето дека „грешката на стандардниот инструмент не треба да надмине една третина од грешката на тестираните инструменти“ (тестираните реле се типично под класа 1,5), целосно задоволувајќи потребите на местото.

4. Содржина на тестовите за гасни реле за густини

4.1 Тестирачки стандарди и фреквенција

Според GB50150-1991 и DL/T596-1996:

• Новата опрема мора да биде тестирана пред донесувањето ја во употреба;

• Опремата во употреба треба да се тестира секои 1–3 години, или по голема одржба или кога е потребно;

• Вредностите на акција мора да се соодветствуваат со техничките спецификации на производителот;

• Грешката на указувачот на притисок и хистерезис мора да бидат во дозволени граници за одредената класа на точност.

4.2 Тестирачки предмети

Главните тестирачки предмети вклучуваат:

• Притисок за активирање на аларма (пополнување со гас);

• Притисок за активирање на блокирање;

• Притисок за враќање на блокирање;

• Притисок за враќање на аларма;

• Ако е опремено со указувач на притисок, неговата индикација исто така мора да се тестира.

Барања за тестирање на указувачот на притисок:

• Најмалку 5 тест точки равномерно распределени во опсегот;

• Две полни циклуси на повисок притисок и понизок притисок;

• Притисокот се применува бавно и стабилно, со читање на вредности на секоја точка;

• Максималната грешка на индикација од двата циклуси се зема како крајна резултат.

Барања за вредностите на акција:

• Мора да се соодветствуваат со спецификациите на производителот;

• Разликата помеѓу притисокот за активирање и враќање треба да биде помала од 0,02 МПа;

• Сите вредности на притисок мора да се конвертираат на стандардни вредности при 20°C;

• Запишете температурата на околината, мерената вредност на притисок и конвертираната вредност на притисок при 20°C.

5. Методи на поврзување помеѓу реле за густини и опрема

Постојат четири заеднички методи на поврзување:

• Со изолационна вентила
       Вентила (FA) е инсталирана помеѓу релето и опремата. Во време на тест, затворете FA, поврзете тест главата, потоа отворете FB за да почнете со тест.

• Со проверна вентила
       После отстранување на релето, проверната вентила автоматски ја запечатува страната на опремата, што овозможува директна поврзаност на тест устройството со спољниот порт.

• Со проверна вентила + плунџер болт (види Слика 3)
       Не е потребна демонтажа. Отворете плунџер болтот на W2; проверната вентила F1 автоматски ја изолира гасната патека, што овозможува директна поврзаност на тест главата.

Слика 3. Шема на реле за густини со проверна вентила и плунџер болт
(Означувања: B1—реле за густини; W1—порт за пополнување со гас; W2—тест порт; MA—указувач на притисок; F1—проверна вентила)

• Директна поврзаност без изолација
       Ова е неразумен дизајн. Ако релето се повреди, тоа не може да се замени или тестира онлајн и мора да чека до голема одржба. Препорачливо е да се инсталираат изолационни вентили во време на одржба за буднина одржба.

Заклучок: Првите три методи на поврзување овозможуваат на-место тестирање; четвртиот не.

6. Предупредби за калибрирање на местото

• Изключување на напонот: Тестовите мора да се извршат со обезенергизирано опрема. Исклучете контролна мощност и изолирајте контакти за аларма/блокирање на клемскиот блок за да се спречи непредвидено функционирање на вторичната кола.

• Потврда на тип на поврзување: Структурите на поврзување се разликуваат меѓу различната опрема. Потврдете го типот пред демонтажа за да се спречат погрешни операции и излив на гас.

• Вратете ја изолационата вентил: По тестовите, сигурно вратете ги сите изолациони вентили во нивните точни положби и ги проверете.

• Чистење на поврзувања: Почистете сите поврзувања на цеви пред и по тестовите. Ако е потребно, промивајте ги со мал количество SF6 гас за да се спречи контаминација или проникнување на влага.

• Заштита од течење: Заштитете површините за течење, заменете ги со нови чекици и изведете детекција на течење после повторна монтажа.

• Конверзија на единици на притисок: Тестирачот JMD-1A прикажува притисок во релативни единици. Ако релеот користи апсолутен притисок (напр. прекинувач ABB LTB145D), конвертирајте ја единицата пред споредба.

7. Заклучок

Релеот за густина на SF6 гас е критичен компонент што осигурува безбедна работа на опремата со SF6 гас. Неговата работна перформанца директно влијае на надежноста на системот. Затоа, регуларни тестови на местото мора да се извршуваат според одговарачките регламенти за да се осигура точноста и надежноста. Во времето на тестовите, стриктно следете ги претходно дефинираните циклуси, процедури и мерки за предозреждање за да се елиминираат безбедносните ризици и да се спречат погрешни заклучоци.