SF_6气体表计典型故障模型分析_董伟.pdf

基金项目：“微视觉 表计监测系统”职工技术创新项目。气体表计典型故障模型分析董伟代正元路智欣方勇吴尉民（云南电网有限责任公司昆明供电局）摘要：本文针对 气体压力密度表计的典型故障进行了理论分析，并对故障原因及处理方法进行了理论上的分析和讨论。为今后在变电站中及时发现并解决此类故障，保证其正常工作具有参考价值。关键词：气体压力密度表；温度补偿装置；双层金属片 引言 称为气体隔离全封闭式组合电器，包括断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、避雷器、汇流排；由完全密封在一个金属的接地壳体中的连接件和出线端子等构成，在该壳体中充满了 绝热（六氟化硫）-。该装置采用盆形绝缘子将 气体分成几个单独的气腔，以精确监控 的浓度，并与容器直接连接。气体泄漏较大，压力不断下降，会导致气室的绝缘性能下降，严重时会出现闪络故障，危及人身和设备的安全。同时，由于与邻近的空气间压力相差太大，也会使绝缘子盆发生变形而损坏。的气压值是衡量组合电气设备能否正常工作的一个重要指标。密度表常见问题某 变电站 设备的 集成电气设备 -，由某高压开关有限公司制造；气体压力密度表制造商 -是由某技术公司制造的。年月 日：，操作人员例行检查时，发现 装置 母 间隔 气室气体浓度计的压力为 .（该气室 具有 .的标称压力、.的报警压力和 .的封闭压力）。正午 ：，检测压力为 .，夜间 ：，检测压力为 .。装置 气体浓度表，按规定必须在接近报警压力的情况下，将空气加压到标称，并进行仪表和装置的泄漏检测。年 月 日：，检漏器被送到工地，并对仪表和气体进行了检测，但没有发现任何泄漏。气室密度计的压力达到了 .，这是一个接近警报的数值，因此决定给气室充气。在充气完毕后，气瓶测量仪上的气压是 .。打开 表的阀门，在早上 ：的时候，是 .。到了 ：，检测的压力下降到了 .。因为表压降得很快，在 ：的时候又进行了一次装置的泄漏检测，没有发现任何泄漏，这时，仪表的压力已经降到了 .。经研究决定对该装置重新进行充气，在气缸与气腔相连时，气瓶表上的压强显示为 .，并立即停止补充。经分析，认为是“气体浓度计”的表计存在故障。气体分解物成分和特点 气体具有较高的抗电性、较强的灭弧性、不易液化和化学稳定性。生产设备中主要杂质为：气体本身含有水分、空气、等杂质；在装料时，所携带的杂质以湿气、空气、为主：失效时，因 过 热 而 产 生 的 分 解 产 物 有：、等。是 在电弧和热解过程中的主要分解产物，一般是通过水和 的反应而生成，当 的体积含量达到几百 时，就会被检测到。用于运行的 气体分解产品的电气设备具有以下特点 -：（）分解后的产品成分是复杂的。从现有的分析方法来看，这种化合物的化学成分可达二三十种。（）大部分的杂质和分解产物都很少，很多为“”，有的则低于这个标准。（）在 设备中放置吸附剂，可以有效地吸收分解物，但会给设备的状况检测带来一定的难度。气体密度表计产生问题的原因分析.压力值与温度数据分析通过在线温度监控系统，可以得到相应的时间点，并与相应的压力值进行比较。该站位于高山地区，白电气技术与经济 技术与应用 天和晚上的温度差异很大。经统计比较，结果表明：气体浓度计的压力随温度的改变而改变。初步分析表明，气体浓度计的温度补偿功能已丧失 。.气体密度表计的原理密度是在一定的情况下，某种物质的单位体积的重量。断路器中 气体是在一个固定的容器中进行的，在 的环境下，在不同的允许状态下，气体的压力随温度而改变；然而，的浓度值一直保持不变。由于 的绝缘特性与 的浓度和纯度密切相关，因此，检测 的浓度和纯度是非常关键的。若使用常规的压力计监测 的泄露，则无法分辨出 气体是否因实际泄漏或周围温度的改变而引起的。为满足定期监测密度要求，国标要求在 装 置 上 安 装 气 体 密 度 计 及 密 度 继 电 器。气体浓度计用于监测，而密度继电器用于控制和保护。密度继电器通常与表计相结合，将计数器的信号通过电缆传送到后台。在没有安装密度计的情况下，在 时，指针指向 ，而在 以下，则会根据环境温度和 的差值来补偿。特别是，在环境温度超过 时，两个金属薄板延伸，它的下端驱动传动装置和指针沿密度或压力指示的降低方向运动，以使得指针的读数低于 ；在 以下，传动装置和指针会沿浓度或压力指示增加的方向运动，以达到超过 的目的。若双层金属板失效，温度发生改变，气体密度计的压力显示将出现错误 。处理和验证经过初步的分析，气体密度表计的温度补偿功能已丧失，经实地考察，确定为其更换。月 号 ：，完成了 -间隔 的气室气体密度表，在压力平稳后达到 .。在 内，观察到的偏差率在 以下，说明该缺陷已经被清除。维修人员将此表送到生产单位进行鉴定，经分解检验，发现双金属片已有老化变形，其形量随温度的改变很少；从而造成了仪表的温度补偿失效。对应措施（）制订更加严格的采购管理体系，采用高品质 气体密度计，以保证其在各种环境条件下，始终具有灵活的机械结构、高灵敏度和耐用性，并能满足用户的需求。（）维护站点温度实时监控，对温度、时 间、压 力 等 数 据 进 行 准 确、全 面 的 记 录。（）维护值班人员不但要在例行的巡查中认真地观察和发现问题，而且要对检查记录进行筛选，以达到及早发现和处理的目的。（）定时对水表进行检查，对水表的精度进行校正。结束语从这个例子的问题分析中可以看出，气体密度表计的测量结果的精度受两个因素的影响：一是环境因子中的温度，对 气体密度计的压力测试结果有外部的影响；二是气密计自身的性能，其表内温控机构的机械构造灵活，双金属片的灵敏度与耐用性对表压的测定有内在的影响。在检查中发现设备的压力波动时，必须结合环境和设备的因素，进行全面的分析和对比，以准确地找出问题所在，并迅速地加以解决。气体密度表计是监测 气体压力的惟一方法，其精度是非常关键的。尽管表计每年都要进行一次校准，但目前还没有一种有效的检测方法，只有在平时的使用和维修中才能检测出来。本文事例对于 设备的操作经验有很大的借鉴作用，若检查时发现设备压力下降，必须对周围的环境因素进行分析；将其与同类设备进行横向对比，做好特别的检查安排，编制出一套完整的数据表，如压力、温度等，以判断设备的异常情况。通过对故障的检测，确保电力系统的安全、稳定运行。参考文献 张广东，唐露，杨军亭，温定筠，刘康，王永奇.基于特征气体 的 气体绝缘设备的过热性故障 诊 断 计 算 技 术 与 自 动 化，（）：-李春明 气体表计 气体压力降低故障原因分析 水电科技，（）：-李康，马凤翔，朱会，朱峰，韩冬基于光声光谱技术的 故障分解气体检测中 含量对检测灵敏 度 的 影 响 电 工 技 术 学 报，（）：-任敬国，彭飞，李杰，等 气体绝缘金属封闭气体表计气室的典型故障分析 山东电力技术，（）：颜湘莲，王承玉，季严松，等气体绝缘设备中 气体分解产物与设备故障关系的建模 电工技术学报，（）：李鹏 气体绝缘电气设备的现场故障诊断分析 四川水泥，（）：-杨建凡六氟化硫气体设备故障案例分析与故障诊断技术探讨 （第七届）电力行业化学专业技术交流会论文集 ：-（收稿日期：-）电气技术与经济 技术与应用