SF6-täthetsrelä oljeläckage: Orsaker & Lösningar

1. Bakgrund

SF6-elektrisk utrustning har fått bred användning inom energiföretag och industriella företag, vilket har betydligt främjat utvecklingen av kraftsektorn. Att säkerställa den tillförlitliga och säkra drift av SF6-utrustning har blivit en viktig uppgift för kraftavdelningar.

Bågnings- och isolerande medium i SF6-utrustning är SF6-gas, som måste hållas tätt—någon läcka kan kompromissa utrustningens tillförlitlighet och säkerhet. Därför är det nödvändigt att övervaka densiteten av SF6-gasen.

För närvarande används mekaniska pekarsmärt reläer vanligtvis för att övervaka SF6-densitet. Dessa reläer ger funktioner som larm och låsning vid gasläcka, samt påplatsindikation av densitet. För att förbättra skakningsresistensen fylls dessa reläer ofta med silikonolja.

Men i praktiken är det vanligt att stöta på oljeläckage från SF6-gasdensitetsreläer. Enligt industrirapporter och återkoppling är detta problem allmänt—alla elverksamheter i Kina har upplevt det. Vissa reläer utvecklar oljeläckage inom mindre än ett år av drift. Problemet berör alla tillverkare, både importerade och inhemska modeller. Med andra ord är oljeläckage i oljefyllda densitetsreläer ett vanligt och systematiskt problem.

2. Syfte med fyllning med silikonolja

2.1 Förbättra skakningsresistens
Dessa densitetsreläer använder vanligtvis spiralformade fjädrar (hårfjädrar) för elektriska kontakter. Trots att magnetisk hjälp förbättrar kontaktkraften, beror den faktiska kontakttryckningen (för larm eller låsningssignaler) huvudsakligen på den svaga kraften från hårfjädern—även med magnetisk hjälp är den mycket liten. Därför är kontakterna mycket känsliga för vibrationer.

2.2 Skydda kontakter från oxidation
Reläet använder magnetiskt assistenterade elektriska kontakter med inbyggd låg kontakttryckning. Med tiden kan oxidation orsaka dålig kontakt eller fullständig signalavbrott. Fyllningen med silikonolja förhindrar exponering för luft, vilket skyddar kontakterna från oxidation och säkerställer långsiktig tillförlitlighet.

3. Faror med oljeläckage

Far 1: Förlust av dämpning och minskad skakningsresistens
När anti-vibrationsoljan helt läcker ut, förloras dämpningseffekten, vilket drastiskt minskar reläets skakningsresistens. Under starka mekaniska chocker under öppning/stängning av brytare kan reläet drabbas av:

• Pekarförstoppning

• Permanent kontaktfel (fastnat öppen eller stängd)

• Överdriven mätavvikelse

Far 2: Kontaktoxidation och förorening
I reläer med oljeläckage exponeras de magnetiskt assistenterade kontakterna för luft, vilket gör dem sårbara för oxidation och dammsamling. Detta leder till otillförlitlig kontakt eller fullständig signalavbrott. Om densitetsreläet misslyckas på grund av en fastnat pekar eller felaktiga kontakter, kan det inte upptäcka faktisk förlust av SF6-gas.

Föreställ dig en SF6-brytare som förlorar sin isolerande gas, men densitetsreläet misslyckas med att utlösa larm eller låsning på grund av interna fel—and then attempts to interrupt fault current. The consequences could be catastrophic.

Dessutom förorenar den läckande oljan andra brytarfunktioner, lockar damm och ytterligare komprometterar den säkra drift av SF6-brytaren.

4. Rotorsaksanalys av oljeläckage

Oljeläckage uppstår huvudsakligen vid tre platser:

4.1 Inre läckage i 7-pin terminalboxen
Signalausgångar från reläet kräver elektriska anslutningar från insidan till utsidan av behållaren, med hjälp av en 7-pin plastkontakt. De inre pinarna är gjorda av koppar, medan behållaren är plast. Montering utförs genom overmolding (gjutning). På grund av olika termiska expansionskoefficienter mellan metall och plast kan temperaturfluktuationer skapa mikrokav eller gap vid gränssnittet, vilket leder till oljeläckage.

4.2 Läckage vid monteringsstycket mellan 7-pin boxen och behållaren
Detta monteringsstycke är täppt med en O-ring. Under normala förhållanden är läckage sällsynt. Men när internt tryck ökar eller stora temperatur skillnader uppstår mellan inuti och utanför behållaren, kan spänningen på tappen orsaka oljeläckage från detta monteringsstycke.

4.3 Läckage vid urvalsklocka
Läckage här är mindre vanligt och brukar resultera av felaktig montering av tillverkaren, såsom otillräcklig tappning eller snedmontering under produktion.