SF6断路器维修及故障处理

SF6断路器维修及故障处理
摘要：作者从多年的生产检修经验出发，介绍SF6断路器的维护检修及故障处理，保障SF6断路器的安全运行。
关键词：SF6断路器；维护检修；气体检漏；含水量检测
中图分类号：TM614文献标志码：B文章编号:1003-0867(2006)11-0014-02
在电网运行中，SF6以自身的优势，逐步代替油断路器，SF6断路器以SF6气体为绝缘灭弧介质，具有耐电强度高、灭弧能力强等特点，它在体积、重量、开断性能、载流能力、绝缘性能、环境适应性等方面都大大优于油断路器，油断路器以绝缘油为灭弧绝缘介质，一旦发生短路现象，易使绝缘损坏，SF6断路器在山东荷泽曹县电网中正逐步推广应用。
1SF6断路器的特点
SF6断路器具有下列优点：SF6断路器的单元断口耐电压高，与相同电压等级的油断路器比较，SF6断路器绝缘支柱数少，因而零部件少，结构简单；允许断路次数多，检修周期长；SF6断路器的断路电流大，灭弧时间短；SF6断路器体积小，占地面积少。
检修维护方面，SF6断路器比油断路器省时省力。规程规定高压油断路器每3~5年需要大修一次，一台断路器需要12人次/天；一台DW2-35需要6人次/天，并且需要更换大量的绝缘油，还需要吊车等大型作业工具。而SF6断路器的检修周期为10年，仅需3人次/天的检查任务，即可检查所有项目。
SF6断路器所配用机构为弹簧储能型，优于油断路器所用电磁或液压机构。油断路器配用的电磁机构需要大功率的合闸电源，给运行维护带来一定的不便，所用的液压机构，每到高温天气容易发生泄压、渗漏油等问题。SF6断路器普遍采用弹簧机构，动作快、电源容量小，便于维护。
2SF6断路器的应用及故障情况
近年来，山东省菏泽供电公司曹县的6座变电站，均已使用SF6断路器，自农网和城网改造以来，逐步以SF6断路器替代油断路器。
目前，运行中的部分SF6断路器运行良好，从运行操作、故障跳闸等方面，达到了电网安全运行的目的，但也存在着不足，个别断路器漏气（固定部位、传动部位和阀门接口部位）及闭锁继电器烧坏的现象；根据现场实际情况，利用SF6气体检漏仪对断路器漏气进行检漏，大都因接触面密封不严或密封垫老化造成的。对此处理后，进行了充气达到0.48MPa（当时气温为25℃），运行至今6个月，气压保持正常，通过闭锁继电器，由QF系列更换为DZ系列，调整传动机构和辅助开关，使断路器达到正常运行。
2001年10月110kV孙老家站，35kV孙武线315断路器，型号为LN-35型断路器的气压降至0.04MPa，用LF-1型SF6气体检漏仪进行检测，发现断路器与静触头之间漏气，经仔细检查发现静触头上帽有裂纹，更换新的静触头后，解决了问题，稳定运行至今；2002年5月，35kV隆化变电站#2主变，35kV6152断路器闭锁继电器烧坏，通过更换闭锁继电器、调整机构，断路器恢复了正常；2003年3月，110kV砖庙站#1主变断路器漏气，进行了检测处理，部分机构箱的密封条损坏或缺失，致使分合闸弹簧锈蚀，由于储能弹簧各部件比较精密，不利于机构储能，影响分合闸动作。
3SF6断路器的主要维护项目
3.1气体的检漏
SF6气体泄漏原因主要是在密封面、焊缝和管路接头处有裂缝或密封不严。对SF6气体进行检漏须使用专用的检漏仪。
如果有大量SF6气体泄漏，当然出现这种情况的可能性极小，一旦发生，那么操作人员不能停留在离泄漏点10m以内的地方。直至采取措施泄漏停止后，方能进入该区域。如果电器设备内部发生故障，在容器内肯定会存在SF6电弧分解物，打开外壳进行清除以后，在检测工作中，有可能接触到污染的部件时，都必须使用防毒面具，并穿戴好防护工作服。
为了保证进入SF6断路器室内工作人员的安全，必须对检修室内进行通风，按要求空气中氧气含量的安全浓度不应低于18%，正常维护检漏需要对室内进行通风换气。
在进行SF6断路器的检漏中，应严格按照产品使用说明书执行，要求检漏仪探头不允许长时间处在高浓度SF6气体中，但在工作中往往忽略，因此当探头一旦触及高浓度SF6气体时，表针立即为满刻度，强烈报警，这时应立即将探枪撤离到洁净区。显示出SF6气体处理的流程。
SF6气体处理的流程
3.2SF6含水量检测
SF6断路器对SF6气体的纯度及含水量都有严格的要求，在运行中内部闪络时，会生成多种SF6分解产物，大气中的水分也会渗入气体绝缘设备中，在较高的气压下，过量的水分会对气体绝缘设备中的固体绝缘件表面闪络。
有些活性杂质，如HF、SO2等对气体绝缘设备中的各种构件会产生腐蚀作用，使某些分解产物还具有毒性，一旦泄漏出来会污染环境，影响工作人员的健康。过量的水分会使气体绝缘设备的绝缘强度下降，甚至会导致设备内部闪络事故。因此，首先应保证充入的SF6气体合格，在充气的操作过程中，严防水分进入气室。
我国有关规程规定，断路器用新的SF6气体，水分含量应≤8μL/L。检查运行中的断路器内SF6气体的水分含量，机械特性试验后，测量气体的含水量不应超过150L/L。
设备中充有SF6气体的单元，在进行安装或检修时，必须保持一定的压力，以避免潮气进入气室内。对气室的处理，括清理和干燥两种形式。对气室主要是清理绝缘部分、灭弧部分、导体部分和金属外壳等几部分。对高压和超高压电器的气室必须依靠抽真空和注入高纯氮干燥的形式进行处理。在真空处理中， 后一次的干燥处理的微水含量，须保证气室干燥合格。
通过对SF6断路器压力表的观察，及利用SF6气体检漏仪进行SF6气体的检漏和水分的测定，利用SF6断路器的T-P曲线及SF6气压表可做到：在SF6气压降低到闭锁压力之前，及时发现漏气现象及漏气点，以便采取措施进行处理；能够定量的计算出漏气量，判断SF6气体对断路器正常运行的影响程度；通过定期检查巡视，还可以发现结构是否变形、瓷套有无破损、气体压力表是否损坏、SF6气体管路和阀门有无变形及导线绝缘是否良好、有无发热异常现象。
3.3瓷套有无破损、闪络，接线头有无松动
根据SF6断路器T-P曲线，见，观察压力表是否正确、辅助开关、行程开关动作是否良好。
表示LW8-35型SF6断路器温度-压力曲线，显示出不同温度下不同SF6气体压力。
SF6断路器的T-P曲线图
Pr：额定密度Pe：闭锁密度
3.4合不上或断不开断路器
应先看合闸操作时合闸铁芯是否动作，如动作，检查合闸弹簧是否储能，机构有无卡涩，动作电压是否过低（操作电压为85%额定电压）；如还不动作，应检查合闸回路是否接通、合闸线圈是否烧坏、辅助开关是否到位等；断不开时其动作电压是否太低（不得低于65%额定操作电压）。
SF6断路器在曹县电网中使用越来越多，有些SF6断路器存在上述故障。运用科学的方法对其进行检测及故障检修，保证了曹县电网的安全稳定运行。