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SF6断路器运行状态中检修要点探讨

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：刘冬冬

[导读] 摘要：电力是现代社会生产和生活中不可缺少的要素。

        山东华鸿电气有限公司 252000
        摘要：电力是现代社会生产和生活中不可缺少的要素。它是人类利用能源的主要途径之一。电力系统的稳定性非常重要。在电力系统的供电期间，它依赖于各种电力设备的协调控制，其中断路器是一种非常重要的电力控制设备，对电力系统的稳定供电和安全运行至关重要。SF6断路器是一种广泛应用于输电系统的断路器。
        关键词：SF6断路器；运行状态；检修要点；探讨
        引言
        SF6断路器是一种高压断路器，广泛应用于电力系统中。SF6气体主要用作断路器的绝缘和灭弧介质。灭弧功能很强。与油断路器、压缩空气断路器等其它类型的断路器相比，具有明显的优势。SF6断路器能快速响应电力系统故障，切断故障线路，避免故障扩大，保证无故障线路的正常运行，对电力系统的稳定、安全运行至关重要。然而，不同类型的SF6断路器在不同的线路等级和环境中使用也不同。不合理的使用会影响SF6断路器的使用寿命，并在使用中产生一些问题。即使按照规范使用，影响它的因素也会很多。因此，有必要加强SF6断路器的检修和维护，以保证其工作状态，促进电网的稳定安全运行。
        一、SF6断路器的现状
        SF6断路器的发展经历了双电压阶段、单电压阶段和热膨胀阶段。目前，双电压SF6断路器已不再使用，而单电压SF6断路器模型已覆盖72.5～800kV电力系统的应用。单压SF6断路器早期主要依靠液压和启动机构快速压缩压力活塞实现吹弧。后来又发展成用电弧燃烧产生的气体吹弧，可靠性更高。随着新技术的发展，SF6断路器正向着自激电方向发展。通过传感器、光纤等新材料、新技术的应用，自力式S型SF6断路器正朝着自激方向发展，F6断路器结构由原来的液压弹簧式变为更简单、更可靠。SF6断路器在工作中想要保持长时间无误操作的故障切断和正常开闭存在较大的困难，因此要定期对其进行维护，目前在SF6断路器的检修中主要有以下的问题：
        虽然SF6断路器有详细的检修工艺和检修要求，也有详细的定期检修计划，但在实际检修中经常发现SF6断路器工作状态良好，各项指标均满足电力系统的运行要求，在一定程度上造成了成本的浪费如果在检修过程中切断正常供电线路，将影响供电的稳定性；
        依据SF6相关的技术规定，SF6断路器完成10次以上的满容量开断后就要进行解体检修，但是通常情况下，SF6的运行周期内很难达到这个要求，这造成了很多电力企业对SF6的检修不太重视，SF6的检修工作也主要应用于故障处理中，造成了检修的不足，导致了运行中SF6断路器出现故障；
        SF6断路器中的很多问题，比如静触头烧损、灭弧室内动等问题大部分是在预防性检修中才能发现，如果在预防性检修前出现了此类问题，但是没有及时发现则会造成较大的事故；
        现有的SF6断路器故障维修技术研究不足，很难对SF6故障问题进行全面分析、优化，导致SF6故障诊断的准确性较低。。
        二、SF6生产运行中的影响因素
        1.SF6气体中水分的潜在危害
        SF6断路器的绝缘和灭弧介质为SF6气体。SF6断路器的工作状态直接关系到SF6气体的纯度。如果SF6气体中的含水量超过一定的比例，将会降低SF6断路器的性能，造成安全隐患。SF6断路器在正常工作过程中，会出现闪络现象。在闪络现象下，部分SF6会分解成多种物质。同时，大气中的水分也可能渗入SF6断路器。含水量的增加会导致SF6断路器性能下降。此外，二氧化硫和氢氟酸形成的闪络现象具有腐蚀性，这进一步损坏了SF6断路器的设备元件造成腐蚀，甚至导致泄漏风险，对环境造成污染。因此，充气时必须保证SF6断路器的纯度，同时采取密封措施。
        2.温度和湿度的影响
        环境对SF6断路器含水率的影响主要来自生产、装配、储存和放置过程。因此，存储环境应该是合格的。此外，SF6断路器的部件在生产和装配过程中应进行干燥处理。

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稳定环境控制在25℃左右，相对湿度控制在60%以下。保持合理的环境温度和湿度，在生产和组装过程中尽量降低SF6断路器的含水量，提高SF6的纯度。
        3.SF6的压力影响
        SF6断路器的气体压力对其性能也有很大的影响。根据有关规定，SF6断路器的内部额定压力应在20℃时达到0.6~0.7MPa。如果压力低于此压力，SF6断路器的性能会下降，灭弧性能不足，短时间内不能灭弧，造成喷嘴堵塞等大问题，甚至发生严重事故。因此，当SF6断路器内部压力不足时，应及时补充气体。在补充气体之前，应测量原始气体的含水量。如果含水量符合要求，可以直接补充气体。若含水量不合格，应回收原有气体，然后对SF6断路器进行干燥抽真空，再补充合格的SF6气体。充气过程中应注意避免杂质混入。同时，充气时应适当减压。完成后，应拧紧阀门，防止气体泄漏。
        4.固体杂质的影响
        如果SF6断路器中含有固体杂质，则可能降低SF6的击穿压力。不同杂质对击穿电源的影响不同。因此，为了避免固体杂质进入断路器，一般来说，固体杂质主要来源于以下几个方面：（1）SF6短路出厂前没有清洗干净；（2）SF6断路器部分零件脱落或磨损腐蚀杂质；（3）内部发生化学反应SF6断路器分解腐蚀性物质，引起腐蚀，形成固体杂质。
        5.SF6断路器运行状态下的检修要点
        5.1 检修内容
        （1）SF6断路器的检修应注意SF6气体泄漏的检修。对于泄漏部位，必须准确定位并分析原因，然后进行有针对性的处理和维护；
        （2）SF6断路器的检修应注意分、合闸动作的维护，保证SF6断路器能及时响应，在规定时间内排除故障，保证及时安全，促进电力系统稳定运行；
        （3）SF6断路器要对导电回路的电阻进行测量，如果其电阻过高，会导致SF6工作中局部发热，造成不良影响，也会导致电路断开时出现故障；
        （4）SF6断路器检修时，应注意SF6气体含水量的检测。如果水含量过高，会在SF6气体内部引起化学反应。SF6气体的分解会导致性能的进一步下降。同时，分解形成的二氧化硫和氢氟酸会进一步引起SF6断路器的腐蚀，影响其性能。
        5.2 预防性检验
        预防性检查是SF6断路器的主要检修方式，以定期检修为主。在SF6断路器运行过程中，对SF6断路器的含水率和气体泄漏量无间隔检测，并有针对性地进行改进。另外，还要注意SF6内部有无腐蚀，评估其工作状态是否符合连续使用的要求，并严格按照有关规范和标准进行预防性检查，对SF6断路器的检查内容进行逐一检查，确保SF6断路器的工作状态和稳定运行。
        5.3 气体检验
        由于SF6断路器的主要功能是由SF6气体来实现的，因此气体检测是非常重要的。检查SF6气体断路器是否泄漏。如果有泄漏，则判断泄漏位置。主要泄漏部位易出现在焊接接头处，节点与密封不严密。SF6气体泄漏会导致压力下降，影响SF6断路器的性能。因此，应使用专用仪器进行检查。
        结束语：
        SF6断路器在电力系统中应得到广泛的应用，但在实际应用中，由于湿度、温度、湿度、气压、固体杂质等因素的影响，导致其失效。这些因素都会影响SF6断路器的性能和使用寿命。因此，对SF6断路器进行必要的检修和维护是非常重要的。
        参考文献：
        【1】张升平.探析SF6断路器在运行检修中注意事项[J].百科论坛电子杂志，2019，000（014）：233.
        【2】卢谦.基于超高频法的SF_6断路器局放测试系统设计及应用[D].华北电力大学，2012.