Защо мониторингът на плътността на SF6 газа има значение за надеждността на прекъсвача за високо напрежение?

АнВъншен SF6 прекъсвачможе да остане в подстанция с месеци без работа, след което да бъде призован да прекъсне ток на повреда от десетки килоампера за няколко десетки милисекунди. Изолацията и способността за гасене на дъгата, които правят това възможно, зависят от едно физическо свойство: плътността на газа SF6 вътре в прекъсвача. Налягането само по себе си не разказва цялата история, защото налягането се променя с температурата дори когато масата на газа е постоянна. Плътността, която представлява масата газ на единица обем, остава постоянна, докато не изтича газ. Ето защо мониторингът на плътността, а не простото измерване на налягането, е измерването, което свързва състоянието на газа със защитната способност на прекъсвача. Прекъсвач, който губи газ бавно, все още може да покаже нормално налягане в студена сутрин и състояние на аларма в горещ следобед или обратното. Наблюдението на плътността премахва тази неяснота.

За екип за доставки, който снабдява външни елегазови прекъсвачи, системата за наблюдение на плътността не е аксесоар. Това е нивото за наблюдение на състоянието, което определя дали може да се разчита на прекъсвача за прекъсване на повреда и дали може да се планира поддръжка, преди загубата на газ да се превърне в повреда. Тази статия обяснява какво представлява плътността на SF6, защо мониторингът на плътността е функция за надеждност, а не удобство за поддръжка, как мониторът за плътност открива теч, преди да се превърне в повреда, кои спецификации купувачите трябва да проверят и как доставката може да провери ефективността на мониторинга, преди да бъде направена поръчка. Нашата фабрика в Lugao Power Co., Ltd. интегрира мониторинг на плътността в прекъсвачите за външна употреба SF6, които доставяме, и насоките по-долу отразяват инженерните въпроси и въпросите за доставки, които разглеждаме с нашите клиенти.

Съдържание

• 1. Какво всъщност представлява плътността на SF6 газа в прекъсвача?
• 2. Защо мониторингът на плътността е функция за надеждност, а не удобство за поддръжка?
• 3. Как мониторът за плътност открива теч, преди да се превърне в повреда?
• 4. Какви спецификации трябва да проверяват купувачите на монитор за плътност?
• 5. Как обществените поръчки трябва да проверят ефективността на мониторинга на плътността?
• 6. Често задавани въпроси (FAQ)
• 7. Заключение

1. Какво всъщност представлява плътността на SF6 газа в прекъсвача?

Плътността на газа SF6 е масата на серен хексафлуорид на единица обем вътре в запечатания прекъсвач. Това е свойството, което определя диелектричната якост на газа и способността му да гаси дъгата. Когато прекъсвачът се напълни фабрично, газът се въвежда до определена плътност при референтна температура, обикновено 20°C. Тази плътност съответства на определено налягане при тази температура и връзката между налягане, температура и плътност се описва от законите за газа и коефициента на свиваемост на SF6. Ако газът изтече, плътността пада. Ако температурата се повиши, налягането се повишава, но плътността не се променя, при условие че корпусът е запечатан.

Това е основната разлика, която купувачите трябва да разберат. Манометър отчита налягането вътре в корпуса. В студена сутрин налягането може да бъде под прага на алармата, въпреки че плътността на газа е правилна. В горещ следобед налягането може да надхвърли алармения праг, въпреки че плътността на газа е спаднала поради изтичане. Мониторът за плътност компенсира температурата и отчита плътността или налягането, коригирано към референтна температура, така че отчитането отразява действителната маса на газа в камерата. Таблицата по-долу сравнява двата подхода за измерване.

Стойността на плътността е пряко свързана с производителността на къртача. Диелектричната якост на SF6 е приблизително пропорционална на неговата плътност, а способността за гасене на дъгата зависи от плътността на газа в камерата за раздуване. Прекъсвач, който работи при намалена плътност, все още може да отвори повреда, но границата на безопасност е намалена и рискът от повторно задействане или неуспешно прекъсване се увеличава. Ето защо праговете на плътност, нивата на алармата и нивата на блокиране се задават по отношение на номиналната производителност на прекъсвача, а не по отношение на обща стойност на налягането.

В нашата фабрика ние пълним всеки външен SF6 прекъсвач до определена плътност и проверяваме плътността при референтната температура преди изпращане. Ние също така проверяваме настройките за аларма и заключване на монитора за плътност спрямо рейтинга на прекъсвача. Целта е да се гарантира, че системата за мониторинг отчита състоянието на газа по същия начин, по който е определена работата на прекъсвача.

2. Защо мониторингът на плътността е функция за надеждност, а не удобство за поддръжка?

Мониторингът на плътността е функция за надеждност, защото е единствената непрекъсната индикация за способността на прекъсвача да изпълнява своята защитна роля. Прекъсвач, който е загубил плътност на газа, може все още да работи, но неговата изолационна граница и способността му за гасене на дъгата са намалени. Без наблюдение на плътността, загубата може да остане неоткрита, докато прекъсвачът не бъде извикан да прекъсне повреда, и повредата може да възникне в момента на най-голямото последствие. При наблюдение на плътността загубата се открива като тенденция, аларма се повдига при първия праг и поддръжката може да бъде планирана преди достигане на прага на блокиране.

Сценарият по-долу илюстрира разликата между прекъсвач с мониторинг на плътността и такъв без, използвайки бавен теч, който се развива в продължение на няколко месеца.

• Месец 1:Малък теч започва от уплътнението. Плътността на газа пада с част от процента. Мониторът за плътност записва стойността и тенденцията е под прага на алармата. Не е необходимо действие, но тенденцията се вижда в записа на мониторинга.
• Месец 2:Плътността продължава да пада. Първият алармен праг на монитора е достигнат. Контролната система регистрира подхода и екипът по поддръжката е предупреден, за да планира проверка.
• Месец 3:Достигнат е първият праг на аларма. Мониторът затваря своя алармен контакт и SCADA системата генерира работна поръчка за поддръжка. Прекъсвачът остава в експлоатация, но поддръжката е планирана преди следващия праг.
• Месец 4:Течът се отстранява при планов арест. Плътността се възстановява и мониторът се връща към нормалното си състояние. Прекъсвачът продължава да работи без непланирано прекъсване.
• Без мониторинг:Изтичането продължава незабелязано. Плътността пада под прага на блокиране. Прекъсвачът може да не е в състояние да прекъсне повреда или може да се повреди по време на рутинна операция. Резултатът е непланирано прекъсване и потенциално събитие за безопасността.

Функцията за надеждност също се вижда в начина, по който мониторът за плътност взаимодейства със системата за управление и защита на прекъсвача. Контактите за аларма и блокиране на монитора са свързани към системата за управление на станцията и те могат да блокират затварянето, да инициират аларма или да задействат прекъсвача в зависимост от философията на станцията. Тази интеграция прави монитора за плътност част от защитната верига, а не просто измервателен уред на панела. Таблицата по-долу обобщава функциите на монитора за плътност във веригата за надеждност.

ПриLugao Power Co., Ltd., нашата фабрика интегрира мониторинг на плътността във външните елегазови прекъсвачи, които доставяме, с контакти за аларма и блокиране, свързани към интерфейса за управление на станцията. Ние също така предоставяме настройките на прага на плътност и референтната температура за всеки прекъсвач. Целта е мониторът за плътност да стане работеща част от веригата за надеждност, а не пасивен индикатор.

3. Как мониторът за плътност открива теч, преди да се превърне в повреда?

Монитор за плътност открива изтичане чрез непрекъснато измерване на плътността на газа и я сравнява с праговете за аларма и заключване. Мониторът обикновено е превключвател за налягане с температурна компенсация или комбиниран сензор и превключвател. Той съдържа чувствителен елемент за налягане, чувствителен елемент за температура и механизъм, който компенсира отчитането на налягането спрямо референтната температура. Компенсираната стойност се сравнява със зададените точки и контактите променят състоянието си при преминаване на праговете. Следователно откриването на течове е прагова функция, но тенденцията между праговете е това, което позволява на екипа по поддръжката да действа преди повредата.

Системата за мониторинг има три слоя: локален монитор, сигнален интерфейс и система за управление на станцията. Локалният монитор е монтиран на прекъсвача и осигурява визуална индикация и контактни изходи. Сигналният интерфейс пренася контактите към системата за управление на станцията. Системата за контрол на станцията регистрира алармите и тенденциите. Таблицата по-долу описва слоевете и техните роли.

Откриването на теч, преди да се превърне в повреда, зависи от настройките на прага и реакцията на поддръжката. Ако първият праг на аларма е зададен твърде близо до прага на блокиране, екипът по поддръжката има малко време за действие. Ако първият праг на алармата е зададен твърде далеч от прага на блокиране, алармата може да се третира като неудобство. Правилните настройки се извличат от номиналната плътност на прекъсвача, спецификацията на скоростта на утечка и интервала на поддръжка. Нашата фабрика в Лугао определя праговете на плътност за всеки външен елегазов прекъсвач по отношение на рейтинга на прекъсвача и философията за поддръжка на клиента и ние документираме настройките в ръководството за продукта.

За купувача настройките на прага са спецификация, която трябва да се прегледа преди да бъде направена поръчката. Доставчикът трябва да посочи плътността на първата аларма, плътността на блокировката, референтната температура и спецификацията на скоростта на изтичане. Доставчик, който предоставя само общ монитор за плътност без настройките на прага, е доставчик, който оставя функцията за надеждност незавършена.

4. Какви спецификации трябва да проверяват купувачите на монитор за плътност?

Спецификациите, които имат значение за монитора за плътност, попадат в четири групи: точност на измерване, диапазон на зададената точка, рейтинг на контакт и рейтинг на околната среда. Точността на измерване определя дали може да се вярва на отчитането на плътността. Диапазонът на зададената точка определя дали мониторът може да бъде конфигуриран за праговете на прекъсвача. Рейтингът на контакта определя дали мониторът може да управлява интерфейса за управление на станцията. Екологичният рейтинг определя дали мониторът може да оцелее във външна среда на подстанция. Таблицата по-долу представя спецификациите за типичен монитор за плътност, използван на външен елегазов прекъсвач.

Спецификацията на точността заслужава специално внимание. Ако точността на монитора е +/- 2% от пълната скала и маржът между номиналната плътност и първата аларма е само 5%, тогава несигурността на измерването заема голяма част от маржа. Купувачът трябва да потвърди, че точността е в съответствие с настройките на алармата и блокировката и че мониторът е калибриран при референтната температура. Нашата фабрика в Lugao Power Co., Ltd. калибрира мониторите за плътност за нашите външни елегазови прекъсвачи и предоставя сертификата за калибриране с прекъсвача. Целта е да се гарантира, че отчитането на плътността е достатъчно точно, за да поддържа функцията за надеждност.

За купувач спецификациите на монитора за плътност трябва да бъдат посочени в поръчката за покупка, а не да бъдат оставени по подразбиране на доставчика. Първата зададена точка за аларма и блокиране, референтната температура и номиналният контакт трябва да бъдат потвърдени спрямо проекта на станцията. Доставчик, който приема тези изисквания и документира настройките, е доставчик, който третира монитора за плътност като част от прекъсвача, а не като последваща мисъл.

5. Как обществените поръчки трябва да проверят ефективността на мониторинга на плътността?

Снабдяването трябва да потвърди ефективността на мониторинга на плътността чрез изискване на сертификат за калибриране, запис на зададена точка, доклад за изпитване на контакт и доклад за изпитване на степента на течове. Проверката трябва да бъде завършена преди прекъсвачът да бъде изпратен и документите трябва да бъдат запазени за записа за поддръжка на станцията. Контролният списък по-долу предоставя стъпките за проверка.

Нашата фабрика в Lugao Power Co., Ltd. предоставя тези документи с външните елегазови прекъсвачи, които доставяме. Ние също така предоставяме модела на монитора за плътност, датата на калибриране и зададените стойности в документацията на продукта. Целта е да се дадат на купувачите доказателствата, от които се нуждаят, за да потвърдят, че системата за мониторинг на плътността ще изпълнява функцията си за надеждност в станцията.

За купувача проверката трябва да включва и преглед на процеса на изпитване за течове на доставчика. Прекъсвач, който е напълнен и тестван във фабриката, но има течове по време на работа, е прекъсвач, който ще задейства аларми и ще изисква поддръжка. Спецификацията на доставчика за степента на изтичане и фабричният метод за изпитване трябва да бъдат прегледани преди да бъде направена поръчката. Доставчик, който предоставя спецификация за степента на изтичане и протокол от изпитване, е доставчик, който контролира състоянието на газа, а не просто инсталира монитор.

6. Често задавани въпроси (FAQ)

Въпрос 1: Защо мониторингът на плътността е по-надежден от мониторинга на налягането за SF6 прекъсвач?

Отговор: Налягането се променя с температурата дори когато масата на газа е постоянна, така че отчитането на налягането може да бъде подвеждащо в студен или горещ ден. Мониторингът на плътността компенсира температурата и отчита действителната маса газ на единица обем, което е свойството, което определя диелектричната якост и способността за гасене на дъгата. Следователно мониторът за плътност отразява истинското състояние на прекъсвача, докато манометърът може да предизвика фалшиви аларми или да маскира истински теч.

Въпрос 2: Какви са типичните прагове за аларма и блокиране за наблюдение на плътността на SF6?

Отговор: Типичният първи праг на аларма е 90% до 95% от номиналната плътност, а прагът на блокиране е 85% до 90% от номиналната плътност. Точните стойности зависят от конструкцията на прекъсвача и философията на поддръжката. Първата аларма позволява планирана поддръжка преди достигане на блокировката, а блокировката предотвратява работа извън номиналната способност. Праговете трябва да бъдат зададени по отношение на рейтинга на прекъсвача и документирани в ръководството на продукта.

Въпрос 3: Как мониторът за плътност открива бавен теч?

Отговор: Монитор за плътност измерва непрекъснато температурно-компенсираната плътност и я сравнява със зададените точки за аларма и заключване. Бавното изтичане води до постепенно намаляване на плътността и мониторът записва тенденцията. Когато бъде достигнат първият праг на аларма, мониторът затваря своя алармен контакт и системата за управление на станцията генерира предупреждение за поддръжка. Данните за тенденциите между праговете позволяват на екипа по поддръжката да насрочи ремонта преди достигане на блокировката.

Въпрос 4: Каква точност трябва да изисквам от монитор за плътност?

Отговор: Типичният монитор за плътност има точност от +/- 1% до +/- 2% от пълната скала. Необходимата точност зависи от границата между номиналната плътност и първия праг на аларма. Ако границата е малка, е необходима по-висока точност, за да се избегнат фалшиви аларми. Купувачът трябва да потвърди, че точността е в съответствие с настройките на алармата и блокировката и че мониторът е калибриран при референтната температура.

Въпрос 5: Каква документация трябва да придружава монитор за плътност на външен елегазов прекъсвач?

Отговор: Документацията трябва да включва сертификата за калибриране, записа на зададената точка за първата аларма и блокиране, доклада от теста за контакт, протокола от теста за степента на течове и документацията за прага в ръководството на продукта. Тези документи позволяват на купувача да провери дали системата за мониторинг на плътността е калибрирана, конфигурирана и тествана, преди прекъсвачът да бъде пуснат в експлоатация.

7. Заключение

Мониторингът на плътността на елегаз е от значение за надеждността на високоволтовия прекъсвач, тъй като плътността, а не налягането, е свойството, което определя изолацията на прекъсвача и способността за гасене на дъгата. Мониторът за плътност компенсира температурата, открива бавни течове като тенденция и осигурява алармени и блокиращи контакти, които позволяват да се планира поддръжка, преди загубата на газ да се превърне в повреда. За екипите за доставки мониторът за плътност е функция за надеждност, а не аксесоар, и спецификациите, зададените точки и документацията трябва да бъдат проверени, преди прекъсвачът да бъде поръчан. Нашата фабрика в Lugao Power Co., Ltd. интегрира мониторинг на плътността в прекъсвачите за външна употреба SF6, които доставяме, и предоставя документацията за калибриране, зададена точка и тест за течове, от която се нуждаят купувачите. Ако търсите външен елегазов прекъсвач и трябва да потвърдите ефективността на мониторинга на плътността, свържете се с нашия екип, за да обсъдите зададените точки и документацията за вашата станция.

Свържете се с Lugao Power Co., Ltd. днесза да обсъдите вашите изисквания за външен елегазов прекъсвач и да поискате спецификациите за наблюдение на плътността и документацията за вашето приложение.