六氟化硫密度状态监测传感器设计分析.pdfVIP

湖 南 电 力 第 33卷增刊 1 HUNANELECTRICPOWER 2013年 7月 doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．Z1．017 六氟化硫密度状态监测传感器设计分析 范源 。李一平 ，彭双剑 (湖南省 电力公司科学研究院，湖南 长沙410007) 摘 要：简要介绍湖南省电力公司智能化变电站 SF 密度状态监测传感器调试过程 中的 主要 问题及改进建议。就如何通过环境温度补偿、优化结构设计等技术提高SF 密度传 感器测量准确性和降低传感器损坏率进行论述。 关键词：六氟化硫 ；密度 ；传感器 中图分类号：TQ116 文献标识码 ：B 文章编号：1008—0198(2013)S1—0061-03 随着变 电站在线监测技术 的发展 ，六氟化硫 正 比的关系。 (s )气体密度监测系统作为其 中重要而且易于 P20=P-0．57~10～r(1+ )×(一293．15) 实现的一种监测手段在各个智能化变电站中普遍应 (2) 用。sF气体密度监测系统主要通过监测高压设备 可以先利用式 (1)计算实际压力P和实际温 中s 气体的压力和温度，经过公式换算得到其在 度 对应的密度 r．然后将 r及实际测得的压力 P 20℃时对应压力值．以此来判断设备的操作条件 和温度 代入式 (2)，即求得所需P。值。 是否满足，密封性是否存在问题。 因此要准确地测算得 20qC时的压力，主要的 湖南省电力公司已投运的曾家冲 110kV变 电 影响量是S 气体实际压力和实际温度，提高S 站及林海 220kV变 电站都安装了S 密度状态监 密度继电器的测量准确度也应主要从提高这两方面 测系统。从前期的传感器检测、设备调试、运行多 的测量准确度着手。 个阶段的工作情况看，s 密度传感器发生故障的 2 SF6密度传感器存在的问题 几率很高。传感器的寿命和稳定性有待提高。 1 SF 密度传感器工作原理 2．1 寿命短 目前投运的s 密度传感器运行时间最长的仅 SF^密度传感器通过内部的压力和温度传感器 3年，但由于传感器故障原因更换的已有十几个， i贝0得的压力信号和温度信号经过放大后用芯片进行 相对于6O多个的投运总数来说，损坏率偏高，运 运算，按照S 气体物理状态方程公式： 维人员检修维护工作量很大。 P=0．57x10 rT (1+ )一r2A (1) 2．2 稳定性差 式中 P为 压力 (MPa)；r为气体密度 (kg／m )； 图1为某变电站某测点 1周的S 气体 2O℃ 为气体温度 (K)；A=0．764×10 (1—0．727× 压力曲线图，可以看出波动值接近0．02MPa，相 10一r)；B=2．51xl0一r(1-0．846~10一r)。 当于满量程的2％ 。按照数字压力计检定规程的要 密度一定时，实际压力与P 的差值计算： 求，1年的变化率不应超过其最大允许误差。该测 P—P2o=0．57~10一r(1+ )×(T-293．15) 点传感器 1周的变化率就已超过传感器标称最大允 式中 0．57×10～r(1+ 在密封腔体中为常数， 许误差 (满量程的1％)，稳定性明显不满足要求， 所以当密度一定时，(P—P。)与 (T-293．