、產(chǎn)品概述

      1.進(jìn)行密度繼電器校驗(yàn)的必要性

          SF6開關(guān)是電力系統(tǒng)廣泛使用的高壓電器。SF6開關(guān)的可靠運(yùn)行已成為供用電部門關(guān)心的問題之一。SF6氣體密度繼電器是用來監(jiān)測(cè)運(yùn)行中SF6開關(guān)本體中SF6氣體密度變化的重要元件，其性能的好壞直接影響到SF6開關(guān)的運(yùn)行安全?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的SF6氣體密度繼電器因不常動(dòng)作，經(jīng)過一段時(shí)期后常出現(xiàn)動(dòng)作不靈活、觸點(diǎn)接觸不良等現(xiàn)象，有的還會(huì)出現(xiàn)密度繼電器溫度補(bǔ)償性能變差，當(dāng)環(huán)境溫度突變時(shí)常導(dǎo)致SF6密度繼電器誤動(dòng)作。因此DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定：各SF6開關(guān)使用單位應(yīng)定期對(duì)SF6氣體密度繼電器進(jìn)行校驗(yàn)。從實(shí)際運(yùn)行情況看，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中的SF6密度繼電器、壓力表進(jìn)行定期校驗(yàn)也是非常必要的。

     2.進(jìn)行SF6密度繼電器校驗(yàn)基本原理

         密閉容器中的氣體壓力隨溫度的變化而變化，通常把20℃時(shí)的SF6的相對(duì)壓力值作為標(biāo)準(zhǔn)值。在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)，一定環(huán)境溫度下測(cè)量到的SF6壓力值均要換算到其對(duì)應(yīng)20℃時(shí)的等效壓力值，從而判斷密度繼電器的性能。

閉鎖回復(fù)值校驗(yàn)：在環(huán)境溫度下，當(dāng)SF6密度繼電器為零壓力時(shí)，給SF6密度繼電器一定的速度緩慢充氣，當(dāng)SF6密度繼電器的閉鎖繼電器動(dòng)作時(shí)，記錄當(dāng)前的環(huán)境溫度下的壓力值，并換算成20℃時(shí)的等效壓力值，這個(gè)20℃時(shí)的等效壓力值就是SF6密度繼電器的閉鎖回復(fù)值。

       報(bào)警回復(fù)校驗(yàn)值：繼續(xù)給SF6密度繼電器以一定的速度緩慢充氣，當(dāng)密度繼電器的報(bào)警繼電器動(dòng)作時(shí)，記錄當(dāng)前的環(huán)境溫度下的壓力值，并換算成20℃時(shí)的等效壓力值，這個(gè)20℃時(shí)的等效壓力值就是SF6密度繼電器的報(bào)警回復(fù)值。

       報(bào)警值校驗(yàn)：在環(huán)境溫度下，當(dāng)SF6密度繼電器內(nèi)壓力大于報(bào)警回復(fù)值時(shí)，以一定的速度緩慢放氣，當(dāng)SF6密度繼電器的報(bào)警繼電器動(dòng)作時(shí)，記錄當(dāng)前環(huán)境溫度下的壓力值，并換算成20℃時(shí)的等效壓力值，這個(gè)20度時(shí)的等效壓力值就是SF6密度繼電器的報(bào)警值。

      閉鎖值校驗(yàn)：繼續(xù)給SF6密度繼電器以一定的速度緩慢放氣，當(dāng)SF6密度繼電器的閉鎖繼電器動(dòng)作時(shí)，記錄當(dāng)前的環(huán)境溫度下的壓力值，并換算成20℃時(shí)的等效壓力值，這個(gè)20℃時(shí)的等效壓力值就是SF6密度繼電器的閉鎖值。

   3.智能型密度繼電器校驗(yàn)儀功能特點(diǎn)：

         3.1HDMD-H全自動(dòng)SF6密度繼電器校驗(yàn)儀采用32位ARM單片機(jī)和TI公司的高速信號(hào)處理芯片進(jìn)行檢測(cè)與控制，集成程度高。機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，精度高，重復(fù)性好，可靠性高。

         3..2配置了單色液晶屏和軟鍵盤人機(jī)接口，操作簡單、界面美觀，所有參數(shù)及狀態(tài)一目了然。

         3.3自動(dòng)完成壓力測(cè)量和20℃值轉(zhuǎn)換，從而完成了壓力、溫度間的動(dòng)態(tài)自動(dòng)補(bǔ)償。并顯示被測(cè)環(huán)境溫度下的壓力、20℃時(shí)環(huán)境溫度下的壓力、環(huán)境溫度。*解決了SF6氣體密度繼電器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)難的問題。

         3.4所有測(cè)試過程自動(dòng)由儀器完成，不用人工干預(yù)，避免了繁瑣的人工氣路調(diào)節(jié)操作。

         3.5漢字報(bào)表式打印測(cè)試結(jié)果，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行智能分析。

         3.6能同時(shí)存儲(chǔ)50次試驗(yàn)結(jié)果，并具有掉電數(shù)據(jù)保護(hù)功能，可隨時(shí)查詢和打印以前的試驗(yàn)結(jié)果。

         3.7校驗(yàn)過程中無需恒溫室，可以在任意有效溫度范圍內(nèi)對(duì)SF6氣體密度繼電器、壓力表進(jìn)行校驗(yàn)。

         3.8 配有多種型號(hào)過渡接頭，大多數(shù)型號(hào)開關(guān)的密度繼電器不用拆卸即可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。

         3.9校驗(yàn)過程中不浪費(fèi)SF6氣體，測(cè)試成本低，對(duì)環(huán)境無污染。

         3.10具有在線修改系統(tǒng)時(shí)鐘的功能。

         3.11具有在線修改系統(tǒng)壓力功能，可以現(xiàn)場(chǎng)修正。

         3.12核心元器件采用進(jìn)口元件，性能可靠。

         3.13能同時(shí)測(cè)試一組報(bào)警信號(hào)、二組閉鎖信號(hào)。

         3.14HDMD-H全自動(dòng)SF6密度繼電器校驗(yàn)儀為便攜式工具，使用方便可靠，是SF6密度繼電器校驗(yàn)的*設(shè)備。

二、技術(shù)參數(shù)

     1. 工作電壓：AC220V、50Hz

     2. 儀器功率：50W

     3. 儀器精度：0.2級(jí)

     4. 壓力顯示分辨率：0.001MPa

     5. 壓力校驗(yàn)范圍：0～1.0MPa

     6. 環(huán)境溫度顯示分辨率：0.1?C

     7. 環(huán)境溫度測(cè)量范圍：-50℃～150℃

     8. 工作濕度：?90%RH

     9. 校驗(yàn)對(duì)象：單報(bào)警、單閉鎖、單報(bào)警單閉鎖、單報(bào)警雙閉鎖

    10. 顯示方式：320X240圖形點(diǎn)陣單色液晶屏

    11. 操作方式：軟鍵盤按鍵輸入

    12. 打印機(jī)型：高速微型打印機(jī)

    13. 打印方式：漢字報(bào)表式打印

    14. 存儲(chǔ)容量：可同時(shí)存儲(chǔ)50次試驗(yàn)結(jié)果

    15. 外形尺寸：375X270X240(mm)

    16. SF6氣體密度顯示方式：被測(cè)環(huán)境下的壓力、20℃時(shí)的等效壓力。

    17. 儀器重量：8Kg

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電機(jī)部件造成一定的危害。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)軸電壓的性質(zhì)作了分析，列舉出對(duì)發(fā)電機(jī)造成損壞的各種情形。在其檢測(cè)手段上，分別對(duì)軸絕緣檢測(cè)法和軸電流測(cè)量法的原理進(jìn)行了分析，對(duì)三峽電站的應(yīng)用效果作了評(píng)估，比較了兩種方法的特點(diǎn)優(yōu)劣，提出了應(yīng)用注意事項(xiàng)和優(yōu)化手段。

軸電壓的性質(zhì)與軸絕緣系的必要性由于定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻以及定子鐵芯的局部磁阻較大、磁路不對(duì)稱等原因，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的定子磁場(chǎng)存在不平衡，這會(huì)使得水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生與軸相交的交變磁通和軸向的感應(yīng)電勢(shì)，即軸電壓[1]。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，由于機(jī)組轉(zhuǎn)速不高，且通過設(shè)計(jì)制造和安裝單位對(duì)機(jī)組安裝質(zhì)量的控制，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)該感應(yīng)電勢(shì)對(duì)地不會(huì)太高，發(fā)電機(jī)上端軸軸電壓一般不超過10 V，三峽電站機(jī)組的軸電壓也大致處于這一水平。為某型水輪發(fā)電機(jī)的軸電壓現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄波形，該型機(jī)因定子磁路設(shè)計(jì)上的問題，軸電壓偏高，峰值甚至達(dá)數(shù)十伏。電壓諧波特征明顯，但起主要作用的是基波與三次諧波[2]。以三峽某機(jī)型為例，通過FFT 分析，(如圖2)當(dāng)機(jī)端壓為額定時(shí)，三次諧波占整個(gè)電壓比例的一半以上。清華大學(xué)與福建省電力系統(tǒng)研究和生產(chǎn)單位合作，也獲取了有價(jià)值的軸電壓頻譜數(shù)據(jù)[3]，結(jié)論與三峽機(jī)型的特征是吻合的。盡管軸電勢(shì)有效值不大，但在發(fā)電機(jī)內(nèi)部各種交變的脈沖磁場(chǎng)的作用下，其峰值可能很高。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)而言，由于轉(zhuǎn)子大軸電阻很小，且一般軸承與大軸間只有不到1 mm 的油膜間隙，如軸領(lǐng)與大軸間絕緣破壞，軸電壓將沿軸承和底板形成閉合回路產(chǎn)生軸電流。視瓦面油膜破壞情況，輕則使?jié)櫥土踊M(jìn)一步惡化軸瓦的運(yùn)行環(huán)境，軸承震動(dòng)增大，重則對(duì)軸瓦放電甚至擊穿，對(duì)軸瓦造成電氣侵蝕，灼傷瓦面和鏡板。除了對(duì)瓦面和鏡板造成潛在損壞外，如果軸電流足夠大，還會(huì)磁化大軸。已知發(fā)生過的故障軸電流系大值可達(dá)數(shù)百安培。有案例[4]表明，某200 MW 汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)生軸承油膜被軸電壓擊穿而受破壞，導(dǎo)致較大軸電流。經(jīng)過近4個(gè)月的檢修再次起動(dòng)并列時(shí)，由于軸向剩磁太大，轉(zhuǎn)軸成為單極直流發(fā)電機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的軸電流很快使軸瓦冒煙，被迫再次停機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格退磁，才使剩磁降低。正常的軸電壓對(duì)設(shè)備本身并不產(chǎn)生直接危害，只有在軸絕緣破壞后才產(chǎn)生后果。因此，軸絕緣的監(jiān)測(cè)的必要性逐漸成為廣泛共識(shí)。從某種意義上講，軸瓦的破壞程度取決于軸電流的幅值和作用時(shí)間;從運(yùn)行角度來講，運(yùn)行人員需要隨時(shí)或提前知道軸電流的變化或軸承絕緣的損壞程度。根據(jù)這兩種取向，一次設(shè)備制造廠家就提出各種對(duì)軸絕緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法。

 軸絕緣監(jiān)測(cè)方法為了防止軸電流對(duì)潤滑油和軸瓦的損害，三峽電站機(jī)組主要采用兩種防范手段。一是從結(jié)構(gòu)上入手，在轉(zhuǎn)子下端對(duì)大軸碳刷接全自動(dòng)SF6密度繼電器校驗(yàn)儀開關(guān)電器用SF6開關(guān)的可靠地，在上端軸與上端軸領(lǐng)間加酚醛玻璃板絕緣，以防止軸電流形成回路，同時(shí)限制大軸對(duì)地電位;二是采用軸絕緣監(jiān)測(cè)手段對(duì)軸絕緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證在軸電流達(dá)到軸瓦的破壞電流值以前，通知運(yùn)行人員，采取必要的措施。峽機(jī)組的生產(chǎn)廠家分別采用了兩類不同的軸絕緣監(jiān)測(cè)方案。一類監(jiān)測(cè)方案是加裝軸CT，通過監(jiān)測(cè)軸電流系上端軸絕緣情況;另一類監(jiān)測(cè)方案是采用兩塊SINEAX V604 通用可編程變送器利用姆歐法對(duì)上端軸軸領(lǐng)、軸領(lǐng)與大軸間的銅箔及大軸間的絕緣進(jìn)行分段系，可參見圖4。全自動(dòng)SF6密度繼電器校驗(yàn)儀開關(guān)電器用SF6開關(guān)的可靠

2.1 軸CT 電流測(cè)量法通過軸CT 對(duì)通過大軸的交流電流的大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法是國內(nèi)機(jī)組制造廠商普遍采用的種方法。軸電流監(jiān)測(cè)裝置能夠通過軸CT 將發(fā)電機(jī)大軸上產(chǎn)生的軸電流檢測(cè)出來，并根據(jù)不同的軸電流值發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，從而有效地防止軸電流的破壞，保護(hù)軸承及軸領(lǐng)。同時(shí)，軸電流保護(hù)裝置還可將測(cè)量值轉(zhuǎn)換