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变电检修中高压SF6断路器的常见故障及检修维护策略分析

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：汪雷鸣杨波王浩

[导读] 摘要：随着我国社会经济的蓬勃发展，电力系统也不断发展起来，由于传统的油断路器难以满足社会及广大群众的用电需求，SF6断路器的出现逐渐被各大电力企业广泛认可和应用，也成为我国电力系统中最为关键的设备。

        国网安徽省电力有限公司铜陵供电公司安徽铜陵 244000
        摘要：随着我国社会经济的蓬勃发展，电力系统也不断发展起来，由于传统的油断路器难以满足社会及广大群众的用电需求，SF6断路器的出现逐渐被各大电力企业广泛认可和应用，也成为我国电力系统中最为关键的设备。由于该设备的生产制造厂家较多，在型号、电压以及质量等方面存在一定程度上的差异性，这给SF6断路器的安装、使用以及后期维护等方面带来了诸多不便，无形中增加了工作人员的工作任务量和工作难度，还可能会直接影响整个变电设备的顺利运转。本文从变电检修中SF6断路器的主要特征及优势着手，对变电检修中SF6断路器的维护措施作了总结。
        关键词：变电检修；断路器；维护；优势
        1变电检修中SF6断路器的主要特征
        SF6气体的主要特征SF6断路器属于电力设备的范畴，该断路器的灭弧和绝缘介质均以SF6气体为主，该气体的适应决定了该断路器的主要特征。SF6气体的主要特征表现在以下几方面：第一，SF6气体并非简单的单一型气体，它具有较强的混合性，当其与自由电子进行反应后，气体的整体混合强度将会得到较大程度的提升。在这种情况下，SF6气体会形成负较强，气体以此为依据，可以迅速地与电流中存在的自由电子融合，由于其自身具有负点的特点，自由电子逐渐转化为负离子。自由电子转化为负离子的过程中，负离子的导电能力逐渐降低，自由电子的恢复速度和电弧之间的介质强度随之增强，灭弧功能因此得到较大程度地提升。

        2常见故障及模拟方法
        2.1电压跌落故障模拟方法
        断路器实际运行过程中，电源电压跌落是一种常见的故障。电源电压跌落较为严重时，会造成动铁心运动速度过慢，从而导致分合闸过程失败。试验通过调整单相调压器调整分合闸线圈电源电压，用来模拟实际情况下分合闸线圈电源电压出现跌落的情况。根据南方电网企业标准，要求分闸线圈在电压跌落到额定电压65%时仍能可靠动作。
        2.2接触不良故障模拟方法
        断路器在实际运行过程中，线圈回路接线部分在湿热、等环境因素作用下发生锈蚀导致分合闸线圈回路接触不良。试验中，通过在分合闸线圈回路中串入大功率电阻，来模拟实际情况下分合闸线圈回路接触不良造成的回路电阻增大。室温条件下（300K）线圈电阻为80Ω，该实验采用串入10~100Ω电阻进行模拟接触不良试验。
        2.3匝间短路故障模拟方法
        断路器实际运行过程中，由于热老化、电老化、环境老化、机械老化，线圈匝间绝缘漆性能会逐渐劣化，直至出现匝间短路故障。匝间短路故障的直接危害是线圈电阻减小，通电时线圈电流增大，容易造成发热严重烧毁线圈。与泰开协商，制作了不同匝数试验用线圈，来模拟实际线圈匝间短路情况。实验中分别采用1900匝（正常）1600匝、1200匝、800匝线圈进行实验。
        3变电检修中SF6断路器的维护措施
        3.1SF6断路器的含水量检测
        由于变电检修中SF6断路器的维护与我国电力系统的正常运行有直接关系，我国针对SF6断路器含水量的实际运作状况，对其含水程度做了严格的规定。为了保证变电检修中SF6断路器的正常运行，含水量一般不能超过8×10-6这个标准。
        如果断路器通过了机械特性实验，那么，其含水量又有新的标准，通常不超过150×10-6这一标准。出现以上差距的主要原因是处于正常运行状态下的SF6断路器的内部装置会出现闪络现象，SF6气体受到影响后会自动分解为若干部分，这时候，由于空气中含有一定程度的水分，SF6断路器的绝缘设备与空气接触后会吸收空气中的水分，SF6断路器的绝缘设备含水量越高，其绝缘性能就会越差，导致SF6断路器的内部装置会出现闪络现象，影响电力系统的正常运行。因此，变电检修中SF6断路器维护工作人员应该确保投入使用前涉笔装置的清洁和干燥，不仅要将其室内的绝缘体等相关设备进行清理，还应该重视高压断路器气体室内的清洁，抽空室内的真空气体，箱室内输送高浓度的纯氮气，减少SF6断路器的含水量。
        3.2SF6断路器的气体检测
        SF6断路器气体检测是为了判断气体是否出现泄露，SF6断路器的气体泄露部位在断路器管路的接头部位、密封的表面和焊接缝处，在以上部位会存在密封不严的问题，进而出现断路器SF6气体泄露问题，对SF6断路器的应用效率和质量产生不良影响。在变电SF6断路器的气体检测过程中，一般会采取规范的检漏仪器实施气体检测。为了减少泄漏产生的质量影响，检修工作人员应该加强监督力度，及时发现检修工作中存在的问题，采取有效措施及时解决。实际使用过程中，一旦发生气体泄漏事故，就会引发不可想象的后果，严重影响检修工作的安全性。如果SF6断路器的气体检测结果显示有大面积的气体泄露现象，检测人员需迅速撤离检测现场，或者需和气体的泄露点保持超过10m的距离，以确保SF6断路器检测人员的人身安全。如果在气体检测的过程中，发现断路器的内部有故障，检测人员需穿戴专业的防护服和防毒面具，避免其在断路器的检测中遭受残余气体的侵害，引发安全事故。另外，在SF6断路器的气体检测过程中，管理人员还应该对各项操作进行严格的规范，减少因操作不规范造成的气体泄漏问题。
        3.3SF6断路器的预防性检测
        SF6断路器的质量会直接影响到断路器的运行状况，同时SF6断路器的维护也需引起重视，加强对断路器的入厂审核，并强化其安装质量，对于其安全运行显得尤为重要。另外，我们可依据SF6断路器的特点和优势，自断路器自身的机构动作和绝缘情况及导电回路等实施维护检测，具体方法为：（1）定期检测SF6断路器内的含水量、气体泄漏与否等问题，以提高其内部的绝缘性能；（2）定期检测时，需观察并测量其内部结构部件的老化状况，进而推测电容器、分闸电阻等的实际性能；（3）在主回路电流和电阻测量的过程中，需将实测的数值大小控制于1.2倍初始值，避免发生烧蚀电杆现象；（4）检测油气压运转的性能，并确保油气压的整体系统能完整运行的过程中，需观察气压是否泄漏和补气时间及机构油运行状况等；（5）实施测量仪器测量的过程中，需考虑测量次数、钢瓶放置位置、仪器灵敏度等因素对测量结果所产生的影响，杜绝因客观因素造成测量结果出现误差的现象。
        结束语
        综上所述，SF6断路器的灭弧气体以SF6为主，选用该气体的主要原因是其具有较强的环境适应能力、绝缘性能良好、载流能力强以及耐电强度比较高等特点，在实际的应用过程中取得了良好的效益。为了保证电力系统的稳定性和安全性，必须重视变电检修中SF6断路器的维护工作。针对具体问题，采取有效的维护措施，为过我国电力系统的快速发展提供保障。
        参考文献：
        [1]石斌，邹晓华.简论变电检修中SF6断路器的维护[J].科技与企业，2018
        [2]SF6开关在变电检修中的常见问题与解决措施[J].凌刚.自动化应用.2019（04）