SF6密度继电器在变电站的应用与运行维护 摘要：对SF6断路器SF6气体压力的监测是保证SF6断路器安全可靠运行的关键，熟悉监测SF6气体压力的关键设备SF6密度表和SF6密度继电器的工作原理与维护要点是现场运行人员必须具备的专业素养关键词：SF6密度继电器；工作原理；维护引言：2016年08月10日500kV某变电站发生SF6密度继电器表头开裂缺陷；2017年11月15日500kV某变电站发生SF6密度继电器阻尼油渗漏缺陷缺陷发生后，值班人员对SF6密度继电器的结构、原理及维护进行了学习一、SF6断路器压力监视方法目前，SF6断路器由于结构紧凑、灭弧能强等优点在电力系统中得到了广泛的应用，其重要的组成部分是SF6气体，SF6气体决定着断路器对于电流（特别是短路电流）的开断能力，所以对于断路器内SF6气体压力的监视就成为了至关重要的环节断路器内SF6气体压力的监视有直接监视压力和通过对SF6气体密度的监视达到压力监视两种方法一）直接监视压力使用压力表与压力继电器配合，对断路器罐体内的SF6气体压力进行监视，当气体压力变化时会通过相应的压力节点发出告警。
但此法存在较明显的缺点，首先，SF6气体压力会随气温的变化而发生变化，即使断路器罐体属于密封设备，但是直接监测气体压力值时还是会因为气体的固有特性而使测量结果产生较大误差其次，压力继电器多用于液体压力检测，对于气体压力检测时其精度要求会受到限制，且气体压力随气温变化时气体压力继电器无法对其进行修正二）通过对SF6气体密度的监视达到压力监视使用密度表或压力表与密度继电器配合，对断路器罐体内的SF6气体压力进行监视，同时实现压力过高或过低时的告警功能此法较使用压力继电器监视SF6气体压力的优点在于，虽然气体压力会随着气温变化而变化但是气体密度是始终不变的因此，密度继电器确定了20℃时对应断路器罐体内SF6气体压力和密度，在运行过程中根据环境温度的变化对压力显示进行补偿，以避免发生压力误判断情况，确保SF6断路器的安全可靠运行压力表或SF6气体密度表起监视作用，密度继电器起控制和保护作用二、SF6密度表与SF6密度继电器的结构和工作原理（一）SF6密度表和SF6密度继电器的结构SF6密度表结构如下图1：1—弹性金属曲管；2—齿轮机构和指针；3—双层金属带；4—压力增大时的运动方向；5—压力减小时的运动方向。
SF6密度继电器结构如下图2：1—波纹管；2—波纹管；3—标准SF6气体；4—微动开关电触点；5—轴；6—杠杆图1图2（二）SF6密度表和SF6密度继电器的工作原理1.SF6密度表的工作原理（1）当密度表没有安装使用时，如果环境温度是20℃，指针2指向0MP，但如果环境温度不是20℃时，因为双层金属带3是按照环境温度与20℃的差进行补偿的，所以，当环境温度高于20℃时，双层金属带3伸长，其下端将向5的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值减小的方向移动，指针2的读数小于0MP；否则，当环境温度低于20℃时，齿轮机构和指针2将向密度或压力指示值增大的方向移动，指针2的读数大于0MP2）当向断路器充SF6气体的过程中，随着气体压力的逐步升高，弹性金属曲管1的端部向4的方向发生位移，双层金属带3始终按20℃进行补偿，也随着向4的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值增大的方向移动，其指示值变大在对断路器充SF6气体过程中，由于SF6气体突然膨胀降压，温度一般由环境温度降至0℃以下，双层金属带3始终按20℃进行补偿，而不能对SF6气体的实际温度与环境温度之间的温差进行补偿，所以，在这种情况下，密度表的指示值即不能代表SF6气体的实际温度下的密度或压力值，也不能代表环境温度下的密度或压力值，更不能代表20℃时的密度或压力值。
2.SF6密度继电器的工作原理（1）它是以密封在波纹管1外侧的与断路器中SF6气体连通的SF6气体包，通过以轴5为支撑点的杠杆6，与密封在波纹管2外侧的标准气体包3进行比较，带动微动开关电触点4动作，实现其发信号和闭锁功能2）当断路器退出运行时，波纹管1外侧SF6气体的状态与波纹管2外侧标准SF6包3的状态相同，以轴5为支撑点的杠杆6保持在某一平衡位置，使微动开关电触点4在打开位置，随着环境温度的变化，两侧的SF6气体的压力同时发生变化，因此，作用在以轴5为支撑点的杠杆仍然保持在某一平衡位置，微动开关电触点4仍然保持在打开位置不变三、SF6密度表与SF6密度继电器的维护注意事项密度表只有在SF6断路器退出运行时，且在断路器内外温度达到平衡后，才能准确测量出SF6气体的密度或压力值；SF6继电器在运行时，密度表读数误差的大小，取决于断路器的负荷电流和回路电阻所引起的温升的大小SF6气体密度继电器只有在断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡后，才能准确测量出SF6气体的密度值；继电器运行时，如果继电器泄漏SF6气体，由于温升的作用，泄漏更多的SF6气体才能使密度继电器的告警电触点闭合。
四、SF6密度继电器检查1.日常检查：SF6密度继电器观察窗面清洁，气压指示清晰；外观无污物、无损伤痕迹；与本体连接可靠，无松动；压力值在额定范围内等2.发现SF6断路器存在泄漏后、通过红外检漏等带电检漏装置查找漏点3.每半年对继电器本体SF6气体压力及SF6气体密度表检查4.结合停电预试开展SF6气体压力节点及回路检查五、发生SF6气体泄漏的处理原则与措施1.原则：所有人员迅速撤离现场，在事故发生15分钟内人员不得接近事故现场；在15分钟至4小时内，任何人进入事故现场都必须穿防护用品2.措施：在保证人员和设备安全的前提下，若SF6气体压力轻微泄漏，汇报调度机构，申请断开断路器；若SF6气体压力泄漏严重，汇报调度机构，根据现场接线情况采用代断方法将事故设备与电网隔离六、结束语综商所述，SF6密度继电器在电力系统中是非常重要的，需要现场运行人员对设备精心细致的检查维护，才能保证其安全可靠运行参考文献：[1]倪同江六氟化硫气体密度继电器（表）的结构原理和运行中的注意事项[2]侯振凯谈SF6开关气体泄漏事故的现场处理[3]参考百度百科杨金（1978.2），女，云南大理人，昆明理工大学毕业，技师，助理工程师，单位：云南电网有限责任公司大理供电局，研究方向：变电运行。