高压电器 2001年6月
钱家骊(清华大学电机系, 北京100084)
摘要: 一般认为气体密度继电器可以正确反映气体绝缘电气设备的气体密度,而压力继电器则不能。本文指出,当电气设备内气体平均温度高于密度继电器温度一定程度时,气体密度继电器也不能正确反映电气设备内的气体密度,而出现正误差。给出的算例说明,当温度差达20~40℃时,误差可达5%~10%,这对实际工作是不利的。
关键词: SF6气体绝缘电气设备; 气体密度; 继电器
中图分类号: TM561 文献标识码:A 文章编号:1001-1609(2001)03-0024-02
收稿日期:2000-12-04
充SF6的电气设备常装设气体密度继电器[1、2],以监测气体的泄漏情况。
电气设备内气体泄漏时,气体的压力会有所下降,但不能用压力表监测气体泄漏的情况。这是因为周围环境温度的变化、阳光曝晒和电气设备发热都会引起气体温度的变化,从而也影响气体的压力。装设密度继电器的目的就是为了能消除温度对测量的影响。
但是,即使装设了气体密度继电器是否就能正确反映气体的泄漏仍然受到质疑。
据了解,气体密度继电器在各电气设备上的装设位置有所不同,见附图。
由附图可知,气体密度继电器装设处的气体温度与电气设备内的气体平均温度会有或多或少的差别。如果说附图(a)的差别很小,那么,附图(b)、(c)、(d)的差别可能比较大,如十几度甚至二、三十度,而且通常是气体密度继电器处温度较低。可以认定,在电气设备内部气体的流速很低,各处气体的压力均可看作相等。根据气体状态方程,在相同压力条件下,温度低处的密度必定较大,因此装设位置不当时,气体密度继电器所测量的气体密度将高于气体平均密度,从而造成正误差,也即气体已有泄漏而继电器却反映不出。
在附图(b)、(c)、(d)各情况下,由于上述原因所造成的密度测量误差可以根据SF6气体状态方程计算[1]。在计算中设:
t0———密度继电器处温度,可设其等于环境温度;
P0———电气设备内气体温度为t0时的压强;
t———电气设备内气体平均温度;
Δt=t-t0
γ0———密度继电器处气体平均密度;
γ———电气设备内气体平均密度;
Δγ=(γ0-γ)/γ0计算结果见附表。
由附表可见,当气体密度继电器装设位置不当时,电气设备内部气体平均温度与密度继电器处温度会有一定差别。这样会造成二者气体密度也有一定差别,从而造成密度继电器的测量误差,而且是正误差。在严重情况下甚至可达到+10%左右。这样,即使气体有所泄漏,密度继电器仍不会动作。因此,密度继电器的装设位置应引起注意。
当然,如果气体密度继电器装设在容器上部,则测量误差将为负值,情况与上述正好相反。
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