SF6斷路器維修及故障處理

SF6斷路器維修及故障處理
摘要：作者從多年的生產檢修經驗出發，介紹SF6斷路器的維護檢修及故障處理，保障SF6斷路器的安全運行。
關鍵詞：SF6斷路器；維護檢修；氣體檢漏；含水量檢測
中圖分類號：TM614文獻標志碼：B文章編號:1003-0867(2006)11-0014-02
在電網運行中，SF6以自身的優勢，逐步代替油斷路器，SF6斷路器以SF6氣體為絕緣滅弧介質，具有耐電強度高、滅弧能力強等特點，它在體積、重量、開斷性能、載流能力、絕緣性能、環境適應性等方面都大大優于油斷路器，油斷路器以絕緣油為滅弧絕緣介質，一旦發生短路現象，易使絕緣損壞，SF6斷路器在山東荷澤曹縣電網中正逐步推廣應用。
1SF6斷路器的特點
SF6斷路器具有下列優點：SF6斷路器的單元斷口耐電壓高，與相同電壓等級的油斷路器比較，SF6斷路器絕緣支柱數少，因而零部件少，結構簡單；允許斷路次數多，檢修周期長；SF6斷路器的斷路電流大，滅弧時間短；SF6斷路器體積小，占地面積少。
檢修維護方面，SF6斷路器比油斷路器省時省力。規程規定高壓油斷路器每3~5年需要大修一次，一臺斷路器需要12人次/天；一臺DW2-35需要6人次/天，并且需要更換大量的絕緣油，還需要吊車等大型作業工具。而SF6斷路器的檢修周期為10年，僅需3人次/天的檢查任務，即可檢查所有項目。
SF6斷路器所配用機構為彈簧儲能型，優于油斷路器所用電磁或液壓機構。油斷路器配用的電磁機構需要大功率的合閘電源，給運行維護帶來一定的不便，所用的液壓機構，每到高溫天氣容易發生泄壓、滲漏油等問題。SF6斷路器普遍采用彈簧機構，動作快、電源容量小，便于維護。
2SF6斷路器的應用及故障情況
近年來，山東省菏澤供電公司曹縣的6座變電站，均已使用SF6斷路器，自農網和城網改造以來，逐步以SF6斷路器替代油斷路器。
目前，運行中的部分SF6斷路器運行良好，從運行操作、故障跳閘等方面，達到了電網安全運行的目的，但也存在著不足，個別斷路器漏氣（固定部位、傳動部位和閥門接口部位）及閉鎖繼電器燒壞的現象；根據現場實際情況，利用SF6氣體檢漏儀對斷路器漏氣進行檢漏，大都因接觸面密封不嚴或密封墊老化造成的。對此處理后，進行了充氣達到0.48MPa（當時氣溫為25℃），運行至今6個月，氣壓保持正常，通過閉鎖繼電器，由QF系列更換為DZ系列，調整傳動機構和輔助開關，使斷路器達到正常運行。
2001年10月110kV孫老家站，35kV孫武線315斷路器，型號為LN-35型斷路器的氣壓降至0.04MPa，用LF-1型SF6氣體檢漏儀進行檢測，發現斷路器與靜觸頭之間漏氣，經仔細檢查發現靜觸頭上帽有裂紋，更換新的靜觸頭后，解決了問題，穩定運行至今；2002年5月，35kV隆化變電站#2主變，35kV6152斷路器閉鎖繼電器燒壞，通過更換閉鎖繼電器、調整機構，斷路器恢復了正常；2003年3月，110kV磚廟站#1主變斷路器漏氣，進行了檢測處理，部分機構箱的密封條損壞或缺失，致使分合閘彈簧銹蝕，由于儲能彈簧各部件比較精密，不利于機構儲能，影響分合閘動作。
3SF6斷路器的主要維護項目
3.1氣體的檢漏
SF6氣體泄漏原因主要是在密封面、焊縫和管路接頭處有裂縫或密封不嚴。對SF6氣體進行檢漏須使用專用的檢漏儀。
如果有大量SF6氣體泄漏，當然出現這種情況的可能性極小，一旦發生，那么操作人員不能停留在離泄漏點10m以內的地方。直至采取措施泄漏停止后，方能進入該區域。如果電器設備內部發生故障，在容器內肯定會存在SF6電弧分解物，打開外殼進行清除以后，在檢測工作中，有可能接觸到污染的部件時，都必須使用防毒面具，并穿戴好防護工作服。
為了保證進入SF6斷路器室內工作人員的安全，必須對檢修室內進行通風，按要求空氣中氧氣含量的安全濃度不應低于18%，正常維護檢漏需要對室內進行通風換氣。
在進行SF6斷路器的檢漏中，應嚴格按照產品使用說明書執行，要求檢漏儀探頭不允許長時間處在高濃度SF6氣體中，但在工作中往往忽略，因此當探頭一旦觸及高濃度SF6氣體時，表針立即為滿刻度，強烈報警，這時應立即將探槍撤離到潔凈區。顯示出SF6氣體處理的流程。
SF6氣體處理的流程
3.2SF6含水量檢測
SF6斷路器對SF6氣體的純度及含水量都有嚴格的要求，在運行中內部閃絡時，會生成多種SF6分解產物，大氣中的水分也會滲入氣體絕緣設備中，在較高的氣壓下，過量的水分會對氣體絕緣設備中的固體絕緣件表面閃絡。
有些活性雜質，如HF、SO2等對氣體絕緣設備中的各種構件會產生腐蝕作用，使某些分解產物還具有毒性，一旦泄漏出來會污染環境，影響工作人員的健康。過量的水分會使氣體絕緣設備的絕緣強度下降，甚至會導致設備內部閃絡事故。因此，首先應保證充入的SF6氣體合格，在充氣的操作過程中，嚴防水分進入氣室。
我國有關規程規定，斷路器用新的SF6氣體，水分含量應≤8μL/L。檢查運行中的斷路器內SF6氣體的水分含量，機械特性試驗后，測量氣體的含水量不應超過150L/L。
設備中充有SF6氣體的單元，在進行安裝或檢修時，必須保持一定的壓力，以避免潮氣進入氣室內。對氣室的處理，括清理和干燥兩種形式。對氣室主要是清理絕緣部分、滅弧部分、導體部分和金屬外殼等幾部分。對高壓和超高壓電器的氣室必須依靠抽真空和注入高純氮干燥的形式進行處理。在真空處理中， 后一次的干燥處理的微水含量，須保證氣室干燥合格。
通過對SF6斷路器壓力表的觀察，及利用SF6氣體檢漏儀進行SF6氣體的檢漏和水分的測定，利用SF6斷路器的T-P曲線及SF6氣壓表可做到：在SF6氣壓降低到閉鎖壓力之前，及時發現漏氣現象及漏氣點，以便采取措施進行處理；能夠定量的計算出漏氣量，判斷SF6氣體對斷路器正常運行的影響程度；通過定期檢查巡視，還可以發現結構是否變形、瓷套有無破損、氣體壓力表是否損壞、SF6氣體管路和閥門有無變形及導線絕緣是否良好、有無發熱異常現象。
3.3瓷套有無破損、閃絡，接線頭有無松動
根據SF6斷路器T-P曲線，見，觀察壓力表是否正確、輔助開關、行程開關動作是否良好。
表示LW8-35型SF6斷路器溫度-壓力曲線，顯示出不同溫度下不同SF6氣體壓力。
SF6斷路器的T-P曲線圖
Pr：額定密度Pe：閉鎖密度
3.4合不上或斷不開斷路器
應先看合閘操作時合閘鐵芯是否動作，如動作，檢查合閘彈簧是否儲能，機構有無卡澀，動作電壓是否過低（操作電壓為85%額定電壓）；如還不動作，應檢查合閘回路是否接通、合閘線圈是否燒壞、輔助開關是否到位等；斷不開時其動作電壓是否太低（不得低于65%額定操作電壓）。
SF6斷路器在曹縣電網中使用越來越多，有些SF6斷路器存在上述故障。運用科學的方法對其進行檢測及故障檢修，保證了曹縣電網的安全穩定運行。