Monitoramento de Pressão e Densidade de SF6 para Disjuntores SF6 RHB de Tanque Vivo

Disjuntor SF6 de Tanque Vivo

Qual componente é utilizado para o monitoramento da pressão e densidade do SF6?

Como o componente de monitoramento é disposto e quais são as principais considerações para a leitura em campo?

O disjuntor SF6 de tanque vivo para instalação externa da série RHB (isolador de porcelana tipo poste) adota um relé de densidade SF6 tipo ponteiro com mostrador analógico para o monitoramento da pressão e densidade do SF6. Em conformidade com os requisitos da IEC para compartimentos de gás selados de equipamentos de manobra de alta tensão, ele monitora continuamente as condições de operação do equipamento e detecta anomalias de gás para garantir um desempenho confiável de isolamento e extinção de arco.

O relé de densidade é instalado no interior da base do disjuntor. Fabricada a partir de chapas de aço dobradas e equipada com placas de cobertura, a base atinge o grau de proteção IP2X. No interior da base, encontram-se as tubulações de enchimento de gás SF6 trifásicas interconectadas e o relé de densidade. O mostrador do manômetro e a placa de identificação são instalados na parte frontal para facilitar a inspeção visual no local. Três orifícios de acesso para instalação estão localizados na parte traseira, e o armário de controle é rigidamente fixado à base com seis parafusos M16.

Notas importantes extraídas do manual do produto:

1. Quando a válvula de enchimento de gás da coluna do polo é desconectada da tubulação de enchimento de gás, a tubulação forma uma câmara selada independente. A leitura mostrada representa apenas a pressão no interior da tubulação, e não a pressão no interior dos compartimentos de gás da coluna do polo.
2. Uma junta de três vias é instalada abaixo do manômetro; sua porta reserva atua como a conexão de enchimento de gás para o disjuntor.
3. Todas as leituras do mostrador indicam valores de pressão absoluta referenciados a 20 °C, em conformidade com os requisitos de marcação da IEC para compartimentos de gás SF6.

Quais funções principais o relé de densidade SF6 tipo ponteiro fornece?

Qual é o papel da compensação de temperatura e como podemos distinguir as flutuações causadas pela temperatura de um vazamento real de gás?

Ao contrário dos manômetros comuns, este relé de densidade possui compensação de temperatura, monitoramento de condição e saída de sinal de dois níveis, atendendo aos requisitos de design da série IEC 62271 para compartimentos selados preenchidos com SF6.

1. Monitoramento em tempo real da pressão e densidade: Ele mede continuamente a densidade do gás SF6 (pressão convertida para a condição de referência de 20 °C) no interior dos compartimentos de gás trifásicos interconectados. Os operadores de campo podem ler diretamente o status da condição do gás no mostrador para identificar falhas potenciais em um estágio inicial.
2. Compensação de temperatura integrada (recurso principal): A pressão do SF6 muda com a temperatura ambiente; no entanto, a variação de temperatura não altera a densidade real do gás nem prejudica o desempenho de isolamento e extinção de arco.

Lógica de operação do relé de densidade com compensação de temperatura: ‑ Os contatos permanecem inativos se o desvio de pressão se originar puramente de mudanças na temperatura ambiente, filtrando as "falsas variações de pressão" causadas pela deriva de temperatura. ‑ As saídas de sinal são acionadas apenas quando ocorre uma queda real de densidade devido ao vazamento de gás SF6.

Este mecanismo evita alarmes falsos e intertravamentos falsos induzidos por mudanças de temperatura — esta é a diferença essencial entre um relé de densidade e um manômetro comum.

Quais funções de proteção os sinais de alarme e intertravamento desempenham respectivamente?

À medida que a densidade do SF6 cai gradualmente devido a vazamentos, o relé envia dois grupos de sinais de saída de chaveamento para o circuito de controle secundário em sequência: ‑ Sinal de alarme: Ativado quando a densidade atinge o limite de alarme, alertando o pessoal de manutenção para realizar verificações de vazamento e reabastecimento de gás SF6. ‑ Sinal de intertravamento: Ativado antes que a densidade caia abaixo da pressão funcional mínima. Ele bloqueia os circuitos de controle de fechamento e disparo do disjuntor.

Requisito da norma IEC: Os disjuntores devem ser impedidos de realizar operações de abertura ou fechamento quando a densidade do SF6 cair abaixo da pressão funcional mínima. Isso evita falhas de interrupção, danos ao equipamento e maior escalada de acidentes sob condições de baixa pressão de SF6.

Quais são os parâmetros de limite para o monitoramento da pressão de SF6 dos produtos da série RHB?

Como os pontos de ajuste de pressão são aplicados na lógica de proteção do relé de densidade?

Nota: Os pontos de ajuste de alarme situam-se entre a pressão nominal de enchimento e a pressão funcional mínima. A pressão funcional mínima é a pressão limite inferior que garante o desempenho de isolamento e interrupção do disjuntor. A taxa anual de vazamento de SF6 é inferior a 0,5 %, com um intervalo de manutenção de 30 anos, atendendo aos requisitos de vazamento da IEC para compartimentos de gás selados.

O relé de densidade executa o monitoramento e a proteção com base na faixa de operação delimitada pela pressão nominal de enchimento e pela pressão funcional mínima. Os pontos de ajuste dos contatos de alarme e intertravamento são calibrados de fábrica em relação a essa janela de pressão.

Disjuntor SF6 de Tanque Vivo de 40,5kV a 550kV

Quais são os benefícios gerais de segurança proporcionados pelo monitoramento de pressão e densidade de SF6?

Quais são os principais pontos a serem considerados sobre o monitoramento de densidade de SF6?

1. Hardware e layout de monitoramento: Um relé de densidade de SF6 tipo ponteiro com mostrador é montado dentro da base do disjuntor e conectado às tubulações de enchimento de gás SF6 trifásicas. Todas as leituras do mostrador são valores de pressão absoluta convertidos para a condição de referência de 20 °C.
2. Capacidades principais: Medição de densidade de SF6 em tempo real; design com compensação de temperatura que responde apenas à perda de densidade por vazamento de gás (ignorando as oscilações de pressão induzidas pela temperatura); saídas de sinais de alarme e intertravamento de dois estágios.
3. Benefícios de segurança: Projetado de acordo com as normas IEC 62271‑1 e IEC 62271‑100. Evita alarmes falsos causados pela variação da temperatura ambiente, fornece alerta precoce e intertravamento operacional em caso de vazamento de SF6, mantém a capacidade de isolamento e interrupção, e mitiga riscos operacionais graves sob pressão de SF6 insuficiente.

Dica prática: A verificação no local e a checagem dos pontos de ajuste do relé de densidade devem seguir o manual oficial do produto, ser realizadas sob condições de desligamento de energia e somente após a implementação de medidas de segurança adequadas.

Editado por: Dyson