چرا پایش چگالی گاز SF6 برای قابلیت اطمینان مدار شکن ولتاژ بالا مهم است؟

یکمدار شکن SF6 فضای بازمی‌تواند ماه‌ها بدون کارکرد در یک پست بنشیند، سپس از او خواسته شود تا جریان خطای ده‌ها کیلو آمپری را در چند ده میلی‌ثانیه قطع کند. عایق و قابلیت خاموش کردن قوس که این امکان را فراهم می کند به یک ویژگی فیزیکی بستگی دارد: چگالی گاز SF6 در داخل قطع کننده. فشار به تنهایی گویای همه چیز نیست، زیرا فشار با دما تغییر می کند حتی زمانی که جرم گاز ثابت است. چگالی، که جرم گاز در واحد حجم است، تا زمانی که هیچ گازی خارج نشود، ثابت می ماند. به همین دلیل است که نظارت بر چگالی، نه فشارسنج ساده، اندازه‌گیری است که وضعیت گاز را به قابلیت حفاظتی بریکر متصل می‌کند. قطع کننده ای که به آرامی گاز خود را از دست می دهد هنوز هم می تواند فشار طبیعی را در یک صبح سرد و وضعیت هشدار را در بعد از ظهر گرم یا برعکس نشان دهد. نظارت بر تراکم این ابهام را برطرف می کند.

برای یک تیم تدارکاتی که منبع قطع کننده مدار SF6 در فضای باز است، سیستم نظارت بر چگالی یک وسیله جانبی نیست. این لایه نظارت بر شرایط است که تعیین می کند آیا می توان برای قطع یک خطا به بریکر اعتماد کرد یا خیر، و اینکه آیا می توان قبل از اینکه اتلاف گاز به خرابی تبدیل شود، تعمیر و نگهداری را برنامه ریزی کرد. این مقاله توضیح می‌دهد که چگالی SF6 چه چیزی را نشان می‌دهد، چرا نظارت چگالی یک تابع قابلیت اطمینان است تا یک کار تعمیر و نگهداری، چگونه یک مانیتور چگالی نشتی را قبل از خراب شدن تشخیص می‌دهد، خریداران باید چه مشخصاتی را بررسی کنند، و چگونه تدارکات می‌تواند عملکرد نظارت را قبل از ثبت سفارش تأیید کند. کارخانه ما در Lugao Power Co., Ltd. نظارت بر چگالی را در مدار شکن های فضای باز SF6 که ما عرضه می کنیم ادغام می کند، و راهنمایی زیر منعکس کننده سوالات مهندسی و تدارکاتی است که با مشتریان خود مطرح می کنیم.

فهرست مطالب

• 1. چگالی گاز SF6 در واقع در مدار شکن چه چیزی را نشان می دهد؟
• 2. چرا مانیتورینگ چگالی یک عملکرد قابلیت اطمینان است، نه یک راحتی تعمیر و نگهداری؟
• 3. چگونه یک مانیتور تراکم نشتی را قبل از تبدیل شدن به یک خرابی تشخیص می دهد؟
• 4. خریداران باید چه مشخصاتی را در مانیتور تراکم بررسی کنند؟
• 5. چگونه تدارکات باید عملکرد نظارت بر تراکم را تأیید کند؟
• 6. سوالات متداول (سؤالات متداول)
• 7. نتیجه گیری

1. چگالی گاز SF6 در واقع در یک مدار شکن چه چیزی را نشان می دهد؟

چگالی گاز SF6 جرم هگزا فلوراید گوگرد در واحد حجم داخل قطع کننده مهر و موم شده است. این خاصیتی است که قدرت دی الکتریک گاز و توانایی آن در خاموش کردن قوس را تعیین می کند. هنگامی که بریکر در کارخانه پر می شود، گاز به یک چگالی مشخص در دمای مرجع، معمولاً 20 درجه سانتیگراد وارد می شود. این چگالی مربوط به فشار تعریف شده در آن دما است و رابطه بین فشار، دما و چگالی با قوانین گاز و ضریب تراکم پذیری SF6 توصیف می شود. اگر گاز نشت کند، چگالی کاهش می یابد. اگر دما افزایش یابد، فشار افزایش می یابد اما چگالی تغییر نمی کند، مشروط بر اینکه محفظه آب بندی شود.

این تمایز کلیدی است که خریداران باید آن را درک کنند. یک فشار سنج فشار داخل محفظه را می خواند. در یک صبح سرد، حتی اگر چگالی گاز درست باشد، فشار ممکن است زیر آستانه هشدار باشد. در یک بعد از ظهر گرم، فشار ممکن است بالاتر از آستانه هشدار باشد، حتی اگر چگالی گاز به دلیل نشت کاهش یافته باشد. نمایشگر چگالی دما را جبران می کند و چگالی یا فشار اصلاح شده را به دمای مرجع گزارش می دهد، به طوری که قرائت جرم واقعی گاز در محفظه را منعکس می کند. جدول زیر دو رویکرد اندازه گیری را با هم مقایسه می کند.

مقدار چگالی مستقیماً با عملکرد بریکر مرتبط است. استحکام دی الکتریک SF6 تقریباً متناسب با چگالی آن است و قابلیت خاموش کردن قوس به چگالی گاز در محفظه پف‌کن بستگی دارد. قطع کننده ای که با چگالی کاهش یافته کار می کند ممکن است باز هم یک خطا را باز کند، اما حاشیه ایمنی کاهش می یابد و خطر قطع مجدد یا قطع نشدن آن افزایش می یابد. به همین دلیل است که آستانه های چگالی، سطوح هشدار و سطوح قفل با توجه به عملکرد درجه بندی شکن تنظیم می شوند، نه با اشاره به یک مقدار فشار عمومی.

در کارخانه ما، هر یک از مدار شکن SF6 در فضای باز را با چگالی مشخص پر می کنیم و قبل از ارسال، چگالی را در دمای مرجع بررسی می کنیم. ما همچنین تنظیمات هشدار و قفل مانیتور تراکم را در برابر درجه بندی شکن تأیید می کنیم. هدف این است که اطمینان حاصل شود که سیستم نظارت وضعیت گاز را با همان شرایطی که عملکرد شکن تعریف شده است، گزارش می کند.

2. چرا مانیتورینگ چگالی یک عملکرد قابلیت اطمینان است، نه یک راحتی تعمیر و نگهداری؟

پایش چگالی یک تابع قابلیت اطمینان است زیرا تنها نشانه پیوسته توانایی شکن در انجام نقش حفاظتی خود است. قطع کننده ای که چگالی گاز را از دست داده است ممکن است همچنان در خدمت باشد، اما حاشیه عایق و قابلیت خاموش کردن قوس آن کاهش یافته است. بدون نظارت چگالی، تلفات ممکن است تا زمانی که از شکن برای قطع یک خطا فراخوانده نشود، شناسایی نشده باقی بماند و خرابی ممکن است در لحظه بزرگ‌ترین پیامد رخ دهد. با نظارت چگالی، تلفات به عنوان یک روند تشخیص داده می شود، زنگ هشدار در آستانه اول به صدا در می آید، و تعمیر و نگهداری می تواند قبل از رسیدن به آستانه قفل برنامه ریزی شود.

سناریوی زیر تفاوت بین یک بریکر با مانیتورینگ چگالی و یکی بدون آن را نشان می‌دهد که از نشت آهسته‌ای استفاده می‌کند که طی چند ماه ایجاد می‌شود.

• ماه 1:یک نشتی کوچک از یک مهر و موم شروع می شود. چگالی گاز کسری از درصد کاهش می یابد. مانیتور چگالی مقدار را ثبت می کند و روند پایین تر از آستانه هشدار است. هیچ اقدامی لازم نیست، اما روند در رکورد نظارت قابل مشاهده است.
• ماه 2:تراکم همچنان کاهش می یابد. به اولین آستانه هشدار مانیتور نزدیک می شود. سیستم کنترل رویکرد را ثبت می کند و تیم تعمیر و نگهداری برای برنامه ریزی یک بازرسی هشدار داده می شود.
• ماه 3:به اولین آستانه هشدار رسیده است. مانیتور تماس آلارم خود را می بندد و سیستم SCADA یک سفارش تعمیر و نگهداری ایجاد می کند. شکن در خدمت باقی می ماند، اما تعمیر و نگهداری قبل از آستانه بعدی برنامه ریزی شده است.
• ماه 4:نشتی در طول یک قطع برنامه ریزی شده تعمیر می شود. تراکم بازیابی می شود و مانیتور به حالت عادی خود باز می گردد. بریکر بدون قطعی برنامه ریزی نشده به کار خود ادامه می دهد.
• بدون نظارت:نشت بدون شناسایی ادامه دارد. تراکم به زیر آستانه قفل می رسد. بریکر ممکن است نتواند یک خطا را قطع کند، یا ممکن است در طول یک عملیات معمول از کار بیفتد. نتیجه یک خاموشی برنامه ریزی نشده و یک رویداد ایمنی بالقوه است.

عملکرد قابلیت اطمینان نیز در نحوه تعامل نمایشگر چگالی با سیستم کنترل و حفاظت شکن قابل مشاهده است. کنتاکت‌های هشدار و قفل مانیتور به سیستم کنترل ایستگاه متصل هستند و بسته به فلسفه ایستگاه می‌توانند بسته شدن را مسدود کنند، زنگ هشدار را راه‌اندازی کنند یا قطع کننده را خاموش کنند. این ادغام باعث می شود که مانیتور چگالی بخشی از زنجیره حفاظتی باشد، نه فقط یک سنج روی پانل. جدول زیر عملکردهای مانیتور چگالی را در زنجیره قابلیت اطمینان خلاصه می کند.

درLugao Power Co.,Ltd.، کارخانه ما نظارت بر تراکم را با کلیدهای مدار SF6 در فضای باز که ما عرضه می کنیم، با کنتاکت های زنگ هشدار و قفل متصل به رابط کنترل ایستگاه ادغام می کند. ما همچنین تنظیمات آستانه چگالی و دمای مرجع را برای هر شکن ارائه می دهیم. هدف این است که مانیتور چگالی را به بخشی از زنجیره قابلیت اطمینان تبدیل کنیم، نه یک نشانگر غیرفعال.

3. چگونه یک مانیتور تراکم نشتی را قبل از تبدیل شدن به یک خرابی تشخیص می دهد؟

یک نمایشگر چگالی با اندازه گیری مداوم چگالی گاز و مقایسه آن با آستانه هشدار و قفل نشتی را تشخیص می دهد. مانیتور معمولاً یک سوئیچ فشار جبران شده با دما یا یک سنسور و واحد سوئیچ ترکیبی است. این شامل یک عنصر حسگر فشار، یک عنصر حسگر دما و مکانیزمی است که خواندن فشار را به دمای مرجع جبران می کند. مقدار جبران شده با نقاط تنظیم مقایسه می شود و با عبور از آستانه ها، وضعیت کنتاکت ها تغییر می کند. بنابراین تشخیص نشت یک تابع آستانه است، اما روند بین آستانه ها چیزی است که به تیم تعمیر و نگهداری اجازه می دهد قبل از خرابی اقدام کند.

سیستم مانیتورینگ دارای سه لایه است: مانیتور محلی، رابط سیگنال و سیستم کنترل ایستگاه. مانیتور محلی روی بریکر نصب می شود و نشانه بصری و خروجی های تماس را ارائه می دهد. رابط سیگنال مخاطبین را به سیستم کنترل ایستگاه می برد. سیستم کنترل ایستگاه آلارم ها و روندها را ثبت می کند. جدول زیر لایه ها و نقش آنها را توضیح می دهد.

تشخیص نشتی قبل از اینکه خراب شود به تنظیمات آستانه و پاسخ تعمیر و نگهداری بستگی دارد. اگر آستانه آلارم اول خیلی نزدیک به آستانه قفل تنظیم شود، تیم تعمیر و نگهداری زمان کمی برای اقدام خواهد داشت. اگر آستانه هشدار اول خیلی دور از آستانه قفل تنظیم شود، ممکن است زنگ هشدار به عنوان یک مزاحم تلقی شود. تنظیمات صحیح از چگالی نامی بریکر، مشخصات نرخ نشتی و فاصله نگهداری به دست می آید. کارخانه ما در لوگائو آستانه چگالی را برای هر کلید مدار SF6 فضای باز با توجه به رتبه بندی بریکر و فلسفه نگهداری مشتری تعیین می کند و ما تنظیمات را در دفترچه راهنمای محصول مستند می کنیم.

برای خریدار، تنظیمات آستانه مشخصاتی است که باید قبل از ثبت سفارش بررسی شود. تامین کننده باید اولین تراکم هشدار، چگالی قفل، دمای مرجع و مشخصات نرخ نشت را بیان کند. تامین‌کننده‌ای که فقط یک مانیتور چگالی عمومی را بدون تنظیمات آستانه ارائه می‌کند، تامین‌کننده‌ای است که تابع قابلیت اطمینان را ناقص می‌گذارد.

4. خریداران باید چه مشخصاتی را در مانیتور تراکم بررسی کنند؟

مشخصاتی که در مانیتور چگالی مهم هستند به چهار گروه تقسیم می شوند: دقت اندازه گیری، محدوده نقطه تنظیم، رتبه تماس و رتبه بندی محیطی. دقت اندازه گیری تعیین می کند که آیا می توان به خواندن چگالی اعتماد کرد یا خیر. محدوده نقطه تنظیم تعیین می کند که آیا مانیتور می تواند برای آستانه های شکن پیکربندی شود یا خیر. رتبه تماس تعیین می کند که آیا مانیتور می تواند رابط کنترل ایستگاه را هدایت کند یا خیر. رتبه بندی محیطی تعیین می کند که آیا مانیتور می تواند در محیط پست در فضای باز زنده بماند یا خیر. جدول زیر مشخصات یک مانیتور چگالی معمولی مورد استفاده در مدار شکن SF6 در فضای باز را نشان می دهد.

مشخصات دقت سزاوار توجه ویژه است. اگر دقت نمایشگر +/- 2٪ از مقیاس کامل باشد، و حاشیه بین چگالی نامی و اولین زنگ هشدار فقط 5٪ باشد، عدم قطعیت اندازه گیری بخش بزرگی از حاشیه را مصرف می کند. خریدار باید تأیید کند که دقت با تنظیمات هشدار و قفل مطابقت دارد و مانیتور در دمای مرجع کالیبره شده است. کارخانه ما در Lugao Power Co., Ltd. مانیتورهای چگالی را برای کلیدهای مدار SF6 در فضای باز ما کالیبره می کند و گواهی کالیبراسیون را با قطع کننده ارائه می دهد. هدف این است که اطمینان حاصل شود که خواندن چگالی به اندازه کافی دقیق است تا از تابع قابلیت اطمینان پشتیبانی کند.

برای یک خریدار، مشخصات مانیتور تراکم باید در سفارش خرید ذکر شود، نه اینکه به طور پیش فرض تامین کننده رها شود. اولین نقطه تنظیم هشدار و قفل، دمای مرجع و درجه تماس باید در مقابل طراحی ایستگاه تایید شود. تامین‌کننده‌ای که این الزامات را می‌پذیرد و تنظیمات را مستند می‌کند، تامین‌کننده‌ای است که مانیتور چگالی را به‌عنوان بخشی از شکن در نظر می‌گیرد، نه به عنوان یک فکر بعدی.

5. چگونه تدارکات باید عملکرد نظارت بر تراکم را تأیید کند؟

تدارکات باید عملکرد پایش چگالی را با نیاز به گواهی کالیبراسیون، رکورد نقطه تنظیم، گزارش تست تماس و گزارش تست میزان نشت تأیید کند. راستی آزمایی باید قبل از ارسال بریکر تکمیل شود و اسناد باید برای سابقه نگهداری ایستگاه حفظ شود. چک لیست زیر مراحل تأیید را ارائه می دهد.

کارخانه ما در Lugao Power Co., Ltd. این اسناد را با کلیدهای مدار SF6 خارجی که ما عرضه می کنیم ارائه می کند. ما همچنین مدل مانیتور چگالی، تاریخ کالیبراسیون و مقادیر نقطه تنظیم را در مستندات محصول ارائه می دهیم. هدف این است که شواهد مورد نیاز خریداران برای تایید اینکه سیستم پایش چگالی عملکرد قابلیت اطمینان خود را در ایستگاه انجام می دهد، ارائه دهد.

برای خریدار، راستی‌آزمایی باید شامل بررسی فرآیند تست نشت تأمین‌کننده نیز باشد. قطع کننده ای که در کارخانه پر شده و آزمایش می شود اما در سرویس نشتی دارد، شکنی است که آلارم را راه اندازی می کند و نیاز به تعمیر و نگهداری دارد. مشخصات نرخ نشت تامین کننده و روش تست کارخانه باید قبل از ثبت سفارش بررسی شود. تامین کننده ای که مشخصات نرخ نشت و گزارش تست را ارائه می دهد تامین کننده ای است که وضعیت گاز را کنترل می کند، نه فقط یک مانیتور را نصب می کند.

6. سوالات متداول (سؤالات متداول)

سوال 1: چرا مانیتورینگ چگالی قابل اعتمادتر از مانیتورینگ فشار برای قطع کننده مدار SF6 است؟

پاسخ: فشار با دما تغییر می کند حتی زمانی که جرم گاز ثابت است، بنابراین اندازه گیری فشار می تواند در یک روز سرد یا گرم گمراه کننده باشد. پایش چگالی دما را جبران می‌کند و جرم واقعی گاز را در واحد حجم گزارش می‌کند، که خاصیتی است که قدرت دی‌الکتریک و قابلیت خاموش کردن قوس را تعیین می‌کند. بنابراین یک مانیتور چگالی وضعیت واقعی شکن را منعکس می کند، در حالی که یک فشار سنج می تواند آلارم های کاذب ایجاد کند یا نشت واقعی را بپوشاند.

سوال 2: آستانه هشدار و قفل معمولی برای نظارت بر تراکم SF6 چیست؟

پاسخ: آستانه هشدار اول معمولی 90 تا 95 درصد چگالی نامی است و آستانه قفل 85 تا 90 درصد چگالی نامی است. مقادیر دقیق به طراحی شکن و فلسفه نگهداری بستگی دارد. هشدار اول امکان تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده را قبل از رسیدن به قفل فراهم می کند و قفل از عملکرد خارج از قابلیت نامگذاری شده جلوگیری می کند. آستانه ها باید با توجه به رتبه بندی شکن تنظیم شوند و در دفترچه راهنمای محصول مستند شوند.

سوال 3: مانیتور تراکم چگونه نشت کند را تشخیص می دهد؟

پاسخ: یک مانیتور تراکم چگالی جبران شده با دما را به طور مداوم اندازه گیری می کند و آن را با نقاط تنظیم هشدار و قفل مقایسه می کند. نشت آهسته باعث کاهش تدریجی چگالی می شود و مانیتور روند را ثبت می کند. هنگامی که به اولین آستانه هشدار رسید، مانیتور تماس زنگ خود را می بندد و سیستم کنترل ایستگاه یک هشدار تعمیر و نگهداری تولید می کند. داده های روند بین آستانه ها به تیم تعمیر و نگهداری اجازه می دهد تا تعمیر را قبل از رسیدن به قفل برنامه ریزی کند.

سوال 4: چه دقتی را باید از یک مانیتور تراکم بخواهم؟

پاسخ: یک مانیتور تراکم معمولی دارای دقت +/- 1٪ تا +/- 2٪ از مقیاس کامل است. دقت مورد نیاز به حاشیه بین چگالی نامی و آستانه اول هشدار بستگی دارد. اگر حاشیه کم باشد، دقت بالاتری برای جلوگیری از هشدارهای اشتباه لازم است. خریدار باید تأیید کند که دقت با تنظیمات هشدار و قفل مطابقت دارد و مانیتور در دمای مرجع کالیبره شده است.

سوال 5: چه مدارکی باید همراه با مانیتور تراکم در یک کلید مدار SF6 در فضای باز باشد؟

پاسخ: مستندات باید شامل گواهی کالیبراسیون، رکورد نقطه تنظیم برای اولین زنگ هشدار و قفل، گزارش تست تماس، گزارش تست میزان نشتی و مستندات آستانه در دفترچه راهنمای محصول باشد. این اسناد به خریدار اجازه می‌دهد تا قبل از قرار گرفتن بریکر، کالیبره، پیکربندی و تست شده بودن سیستم پایش چگالی را تأیید کند.

7. نتیجه گیری

نظارت بر چگالی گاز SF6 برای قابلیت اطمینان قطع کننده مدار ولتاژ بالا اهمیت دارد، زیرا چگالی، نه فشار، خاصیتی است که عایق بندی و قابلیت خاموش کردن قوس قطع کننده را تعیین می کند. نمایشگر چگالی دما را جبران می‌کند، نشت‌های آهسته را به‌عنوان یک روند تشخیص می‌دهد، و زنگ هشدار و تماس‌های قفل را فراهم می‌کند که اجازه می‌دهد تا تعمیر و نگهداری قبل از اینکه اتلاف گاز خراب شود، برنامه‌ریزی شود. برای تیم‌های تدارکات، مانیتور چگالی یک تابع قابلیت اطمینان است، نه یک وسیله جانبی، و مشخصات، نقاط تنظیم و مستندات باید قبل از سفارش شکن تأیید شوند. کارخانه ما در Lugao Power Co., Ltd. مانیتورینگ چگالی را در مدار شکن های خارجی SF6 که ما عرضه می کنیم ادغام می کند و اسناد کالیبراسیون، نقطه تنظیم و تست نشت مورد نیاز خریداران را ارائه می دهد. اگر منبع قطع کننده مدار SF6 در فضای باز هستید و نیاز به تایید عملکرد نظارت بر چگالی دارید، با تیم ما تماس بگیرید تا در مورد نقاط تنظیم و مستندات ایستگاه خود صحبت کنید.

تماس با Lugao Power Co.,Ltd. امروزبرای بحث در مورد الزامات مدار شکن SF6 در فضای باز و درخواست مشخصات و مستندات نظارت بر چگالی برای برنامه شما.