变电站SF6断路器检修技术研究

贾　明，李文超，周　兴，周葛城（国网湖南省电力公司检修公司，湖南长沙410004）

变电站SF6断路器检修技术研究

贾明，李文超，周兴，周葛城（国网湖南省电力公司检修公司，湖南长沙410004）

SF6气体是断路器中的常用气体，具有耐电强度高、灭弧性能强、不易液化、化学性质稳定等特点。现如今，SF6断路器运行条件越来越复杂，在制造和安装过程中也容易出现质量隐患，而这些都会造成SF6断路器故障问题。因此，加强对于变电站SF6断路器的故障检测和处理至关重要。对此，本文首先对变电站SF6断路器进行了介绍，然后结合案例对变电站SF6断路器故障检修技术进行了详细探究，以期保障SF6断路器正常运行。

变电站；SF6断路器；检修

1　引言

现如今，科学技术发展迅速，电力系统也在不断进步，SF6断路器逐渐取代传统的油断路器，并且已经成为电力系统中十分重要的组成设备。由于不同SF6断路器的型号、电压和质量是不同的，因此，SF6断路器日常检修难度较大。为了更好的发挥SF6断路器的应用优势，必须加强SF6断路器的检修和维护。

2　变电站SF6断路器概述

2.1SF6气体的优点

SF6断路器的介质为SF6，SF6气体的主要作用是绝缘和灭弧。另外，SF6具有带负电特性，因此，在实际应用过程中，SF6气体能够准确抓住电流中的自由电子，然后将自身负电与自由电子进行有效结合，从而将自由电子转变为负离子。在离子的移动过程中，其导电性会逐渐下降，在这种情况下，电子的恢复速度不断加快，同时电弧介质强度也会逐渐增加，而这就会促进灭弧功能的发挥。

2.2SF6断路器应用优势

①SF6断路器的可存放量较小。由于SF6断路器的主要部件是由弹簧组合而成的，因此在生产过程中，要想使断路器的使用性能更强，就要采用材质较好的弹簧作为材料。此外，SF6断路器的运输效率很高，检修操作十分简单。②SF6断路器检修的时间间隔较长。在生产线外的使用中，由于SF6断路器可以进行多次断路，且规定的检修时间一般是10年，因此检修工作不会耗费大量的人力。③SF6断路器的绝缘支撑少。因为SF6断路器的结构比较清晰、易懂，所以在实际使用中，它的绝缘支撑数量有可能会下降。④SF6断路器的灭弧时间短。在实际应用中，SF6断路器可能会受到很大的力，从而导致灭弧间隔减小，并且运行的空间也相应缩小。

3　变电站SF6断路器故障检测原理

SF6断路器的在线检测与故障诊断系统的技术基础是传感器技术和微电子技术，在检测过程中，首先需要对SF6断路器运行状态相关参数以及状态量进行实时监测，然后对SF6断路器实时运行状态参数、环境条件以及实际运行情况进行综合分析，从而对可能出现故障的性质、类别、程度、原因、部位、发展趋势和破坏程度进行分析判断，并据此制定一个维修、调整、治理的策略加以实施，从而消除SF6断路器故障，使其工作正常。

SF6断路器的性能指标主要有绝缘性能、灭弧性能、密封性、微水含量等。SF6气体密度值直接影响断路器灭弧性能与绝缘性能，如果断路器内微水含量上升，断路器内部存在故障，SF6将会发生一些化学反应生成其它分解产物，不仅会腐蚀断路器，还会威胁工作人员人身安全。因此，SF6在线监测和故障诊断系统通过监测SF6气体密度值、分解物体积分数就能够判断SF6绝缘性能、气体泄露和内部故障情况。

4　变电站SF6断路器检测技术

4.1SF6传统检漏方法

SF6电气设备传统且经典的检漏方法可主要归纳为下面的两大类。①定性检漏：包括抽真空法、定性检漏仪探测法、肥皂泡法、密度继电器报警法。②定量检漏：包括局部包扎法、挂瓶法、压降法和扣罩法等。从电气设备实际运行经验和实际生产应用来看，定量检漏因包扎体积只能估算，且检漏过程繁复，所以现场很少采用；定性检漏因受温度、风力等环境因素的限制，应用也有很大的局限性。它们共同特点是都属于接触类检测法，设备不停电时存在很大的安全隐患。

4.2带电检测技术

现如今，较为常用的SF6检漏带电检测技术包括电子捕获型、紫外线电离型、高频振荡无极电离型、负电晕放电型以及铂丝热电子发射型，近年来，光声光谱检测技术、超声波检漏技术和激光检漏技术发展迅速，并且也被逐渐应用于SF6检漏带电检测中。激光成像检漏技术主要是利用反射理论及红外吸收理论。这种技术需要一定背景作为反射面，且检漏仪体积大、质量重，存在检测死角，对其应用推广形成一定的局限性。SF6红外检漏技术有效的弥补了以上缺陷，广泛的应用带电检测技术中。

4.3变电站SF6断路器检测实例

某110kV变电站，某110kV出线193断路器气体压力低报警，当时气压为0.57MPa，低于额定气压0.60MPa，检修人员到现场后采用传统的手持式SF6检漏仪对断路器进行了全面检查，未发现明显的漏气部位；采用激光成像检漏仪，因SF6断路器结构原因，使得检测存在死角，也未发现明显的漏气部位；采用FLIRGF306型红外检漏仪到现场进行精确检测，检漏时未受到断路器结构的限制，红外检漏仪所对的位置为漏气的位置，发现该断路器B相气管与极柱连接处存在较严重的漏气现象，并对其漏气部位进行了精确定位。

检修人员对该断路器B相气管与极柱连接处进行了解体检查，发现逆止阀与对接头连接螺母内的O型密封胶圈有压挤现象，取下O型密封圈发现其存在严重的老化变形现象，并且胶圈本身由于压挤产生了多处裂痕。漏气正是由于O型密封胶圈存在变形及多处裂痕导致的密封不严所致，检修人员对密封胶圈进行了更换，处理完成后，对断路器重新进行了全面的红外检漏检查，未发现其存在其他漏气部位，缺陷消除送电后，进行了两次跟踪复测，至今该断路器未再发生类似缺陷。

5　变电站SF6断路器常见故障维修方法

5.1微水含量超标故障及处理对策

如果灭弧室中SF6气体水分含量超标，则会直接影响开关绝缘性以及正常功能的发挥。造成SF6开关微水含量超标的原因有内在因素和外在因素，因此，要从内外方面入手来解决处理。①外部处理措施。更换抽真空管，并对关键性设备，例如减压阀、三通连管等实施烘干处理，使其重新回归干燥状态，并用真空计来检查、探测抽真空管的真空水平，重新冲入N2，并着重检查泄漏点，对存在泄漏的部位，重新实施换垫处理。②内部因素处理。由于SF6微水含量超标，其内部绝缘部件已经受损，所以对开关实施全天候的抽真空处理，同时维持低真空度，再向其内部填充纯度较高的N2。

5.2气体泄漏故障及处理对策

在断路器实际运行过程中，SF6气体很可能发生泄漏，此时气压将骤然下降，因此很容易产生危险隐患。一旦失去绝缘气体的保护，断路器则很可能出现爆炸危险，更严重的是，流入空气中的氟化硫气体含有毒性，会损害人体健康，带来人身事故危机。出现气体泄漏故障的原因主要有：密封垫变质、腐化，瓷套完整度下降，出现裂痕，管道失去良好的密封度以及其他的设备未能牢固接触等。对于气体泄漏问题，可以采取以下处理方法：①确认SF6气体泄漏，首先要疏散人流，防止人扎堆、聚集，维护人身安全；②及时抢修，需要专业抢修人员穿上防护设备开展抢修，再通过检漏仪来深入细致地检查泄漏点，并做好补气工作。

5.3接触电阻故障及处理对策

引发接触电阻故障的因素相对复杂，例如触头外部遭到腐蚀或者有污染性物质附着于触头表层，接触压力降低，导致电流流通时，触头发热，附近的绝缘层遭到腐蚀灼烧，从而出现熔化、断裂等现象，导致断路器最终无法像以前一样跳闸，还会出现拒动问题。对此，必须做好检修工作，重点检测接触电阻，同时还要检查断路器一次导电回路能否处于常规运转状态。

5.4液压操作系统压力失常故障及处理对策

对于液压操作系统来说，其油体压力一般应该维持在31.7～32.8MPa之间，通过状态检测后，如果发现油压过高或过低，则说明可能会发生故障。导致系统压力失常的原因很多，主要来自于油回路故障、电气回路故障等，对此可以采取以下解决对策：①深入查看各项开关以及相关设备，例如接触器等，检查触点有无损坏。同时检查接触器，分析其是否存在非正常运转现象，检查其表层有无污渍、灰尘等，做好清理工作。②检查储存器。查看其是否存在N2泄漏现象，以及其内部是否粗糙，同时也要及时调换密封圈。③检查压力表。分析其运转有无失灵，误测量等现象，当发现其无法准确测压时则要考虑更新压力表。

6　结语

综上所述，SF6断路器是变电站中十分重要的设备，一旦出现故障问题，则很容易对电网正常运行造成不良影响，导致电路设备受到破坏，其危害性比较高。对于SF6断路器检修工作，一般可以采用SF6传统检漏方法或者带点检测技术，常见SF6断路器故障主要有微水含量超标、气体泄漏、接触电阻故障以及液压操作系统压力失常，对于故障问题，必须首先查明故障问题产生原因，然后有针对性的采取有效措施解决，这样才能够有效控制故障问题影响范围，并降低损失，维护电网安全。

［1］韦晓辉.基于变电检修中包含的SF6断路器的特点进行维护措施分析［J］.城市建设理论研究：电子版，2015（18）：36～37.

［2］余红.110kV变电站六氟化硫断路器安全运行的相关问题研究［J］.中国高新技术企业，2011（21）：100～101.

［3］王卫红，王晓兵.SF6断路器的检修与维护［J］.农村电工，2011（07）：34.

TM561.3

A

2095-2066（2016）26-0044-02

2016-8-16

贾 明（1975-），男，技师，本科，主要从事变电检修工作。

李文超（1973-），男，技师，大专，主要从事变电检修工作。

周 兴（1977-），男，技师，本科，主要从事变电检修工作。

周葛城（1983-），男，技师，研究生，主要从事变电检修工作。