谭卓俊
中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局 广西南宁市 530021
摘要：SF6气体密度表作为监视断路器气室内SF6压力的重要保护和控制元件，其可靠性不仅影响到断路器正常的分合闸操作，还有可能因SF6气体密度表拒动导致断路器不能及时切除电网故障，扩大故障范围，进而威胁到电网的安全稳定运行。本文以一起35kV断路器SF6气体密度表电触点拒动为背景，深入分析其拒动原因。
关键词：SF6气体密度表；拒动；分析
1引言
断路器的分合闸操作存在电弧，因此需要足够压力的SF6进行灭弧。SF6气体密度表的作用是监视断路器灭弧气室内SF6的密度，防止SF6泄漏造成断路器灭弧性能的下降，进而危及断路器。它的工作可靠性对整个电力系统的安全稳定运行具有非常重要的意义。SF6气体密度表拒动的情况不多，但在实际运行中确有发生，本文即对一起35kV断路器SF6气体密度表拒动进行了分析。
2SF6气体密度表工作原理
SF6气体密度表作为断路器重要的保护和控制元件，当断路器气室内发生SF6微量泄漏，SF6气体密度表下降至气压低报警值，SF6气体密度表报警电触点闭合，报“气压低报警”信号，提示检修人员应及时对断路器进行补气。若SF6大量泄漏，SF6气体密度表急剧下降至气压低闭锁值，SF6气体密度表闭锁电触点闭合，并报“气压低闭锁”信号，同时闭锁断路器分合闸电气控制回路，避免断路器因SF6气体不足无法熄灭电弧引起爆炸。
3事件概述
2020年4月，在某变电站开展303、333断路器检修中，进行SF6气体密度表功能检查时发现上述2台断路器的SF6压力已降低至报警和闭锁值时，SF6气体密度表相应电触点(图1SF6气体密度表电触点MTK)没有闭合，SF6压力低报警及闭锁功能均不动作。303、333断路器为泰开LW30-72.5型号，2014年1月投运，2台开关均采用北京布莱迪公司生产的SF6气体密度表。
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图1LW30-72.5断路器二次原理图
4拒动原因分析
4.1解体检查
现场对该系列断路器SF6气体密度表外观检查发现SF6气体密度表内电触点金属部件脏污变色（图2），而新表计（备品）的电触点金属部件为银白色（图3）。对旧表解体检查发现表计内与直流电负电连接的金属均已脏污变色（图4），用万用表电阻档测量表计压力低报警及闭锁电触点不导通，用纸巾擦拭脏污金属后金属变为银白色（图5），擦拭干净后表计压力低报警及闭锁接点导通。
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图4（与直流电负连接的金属部件脏污）图5（纸巾擦拭后金属部件为银白色）
4.2密封性及绝缘油水分试验
为检测表计整体密封性，将333断路器额定气压为0.4MPa的表计放入水中浸泡（图6）8小时，303断路器额定气压为0.5MPa的表计未做处理。8小时后分别对额定气压为0.4MPa及0.5MPa两个表计进行变压器油中水分含量测试，测试结果如下表1。
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试验结果表明：未浸泡的表计油中水分含量远远高于浸泡的表计油中水分含量，依据密封性试验可初步判断该类型表计整体密封性良好，正常运行中不受到外界水分浸入。参考中国南方电网《电力设备检修试验规程》Q/CSG1206007-2017关于变压器油的规范可知，该表计油中水分含量远超出规程要求值（要求值：变压器油水分含量应≤35mg/L），结合上述试验，初步判断该类表计在出厂时绝缘油含水量已偏高。
4.3表计绝缘油体积电阻率试验
为检测表计绝缘油绝缘水平，对上述两个表计进行体积电阻率测试，测试结果如下表2。
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根据试验结果分析，参考中国南方电网《电力设备检修试验规程》Q/CSG1206007-2017关于变压器油的规范可知，绝缘油体积电阻率未达到规程要求值（要求值：绝缘油体积电阻率≥5×109（90℃）Ω.m）。
4.4初步结论
结合检查及试验情况，可知SF6表计绝缘油中含水量偏高且体积电阻率偏低，从而使绝缘油形成具有“导电通道”的电解液，具备电极反应所需的条件，在正负极电压作用下，发生电极反应。电极反应原理如下图7。
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图7电极反应原理
根据电极反应原理，阳极与电源正极连接，该极失去电子，发生氧化反应；阴极与电源负极连接，该极得到电子，发生还原反应。
综合表计现场实际情况，在直流电源（DC110V）、时间两个维度的作用下可判断出：正极电源金属因失去电子而发生氧化反应，因此金属部件颜色与新表无异；负极电源金属因得到电子而发生还原反应，因此电解液内的离子集中在负极还原，形成较多附着物，使负极脏污，导致接触不良，SF6压力低报警及闭锁功能不动作。需要说明的是：因正负极两端施加的直流电压并不高，故电极反应极其缓慢，在投运后的前几年尚未发展至电触点无法正常接通的情况，而在时间的作用下，电极反应产生的附着物逐步积累，最终导致电触点无法正常接通。
5结语
SF6气体密度表的可靠性直接影响到断路器的安全运行，因此在断路器投运前应重视对SF6气体密度表的验收标准，以保障电网的安全稳定运行。
参考文献
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作者简介：谭卓俊（1993-），男，毛南族，广西环江县人，本科，助理工程师，主要从事电网一次设备检修试验工作。