SF6断路器灭弧室发热缺陷分析

2018-01-19范敏郭文笔朱文彬朱仁

湖南电力 2017年6期

范敏，郭文笔，朱文彬，朱仁

(1.国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007；2.国网湖南省电力公司湘西供电分公司，湖南湘西416000)

高压SF6断路器广泛应用于电力系统中，是电力系统中最重要的保护和控制设备，其运行可靠性直接关系到电力系统设备的安全稳定〔1－2〕。实际运行经验表明，断路器长期运行可能会出现发热缺陷，通常断路器接线板发热、表面污秽发热容易发现和定性，但断路器灭弧室内部发热则较难判断〔3－4〕。

文中对一起SF6断路器灭弧室发热缺陷进行了详细分析，利用红外热成像、回路电阻测试发现并判断缺陷，通过解体检查验证了试验结论，最后针对SF6断路器发热缺陷提出了处理建议。

1 检测过程

1.1 红外热成像

2016年3月 13日，某公司试验人员在对110 kV某变电站进行红外测温时，发现410断路器C相动触头底座法兰和灭弧室顶帽异常发热。红外热像图谱如图1所示。410断路器可见光图如图2所示。怀疑该相断路器内部导电回路存在接触不良缺陷。该断路器为山东泰开公司生产的 LW8—35AG型，2008年11月出厂，2010年1月投运。

图1 断路器红外测温图谱

图2 断路器可见光图

410断路器下法兰热点温度为12.8℃，A，B相同部位分别为8.4℃和8.3℃，温差分别为4.4 K和4.5 K。顶帽温度为11.8℃，低于下法兰温度。根据规程规定〔5〕，该热像属于 “以下法兰和顶帽为中心的热像”，下法兰温度大于顶帽温度。初步判断发热原因为内部导电回路存在接触不良缺陷。

1.2 SF6气体带电检测

为判断灭弧室内部是否存在放电或其他异常情况，对该断路器开展了SF6气体成分、湿度、纯度检测〔6〕，结果见表 1。

表1 断路器SF6气体带电检测结果

根据规程规定，410断路器 SF6气体成分、湿度、纯度均合格，判断410断路器灭弧室内部无严重放电缺陷。

2 停电试验和解体

2016年5月6日，试验人员对410断路器进行了停电试验，开展了回路电阻测试，对比历年试验数据，具体见表2，发现C相回路电阻达406 μΩ，远超过厂家技术规定值50 μΩ。根据回路电阻测试结果进一步判断发热原因为内部导电回路接触不良。

表2 断路器处理前回路电阻测试结果 μΩ

为检查410断路器内部情况，验证试验结果分析，检修人员对410断路器灭弧室进行了解体检查，该断路器灭弧室结构如图3所示，实物如图4所示。

图3 LW8-35AG断路器灭弧室内部结构

图4 LW8-35AG断路器灭弧室内部实物

检查发现动触座与气缸之间的带状触指有明显发热烧伤痕迹，如图5所示。

图5 带状触指有明显的放电烧蚀痕迹

对该断路器灭弧室进行整体更换，并开展了检修后试验，回路电阻测试合格，结果见表3。

表3 断路器检修后回路电阻测试结果 μΩ

3 原因分析

结合带电检测、停电试验和解体检查情况可判断410 C相断路器发热缺陷是由于组装工艺原因，该断路器灭弧室内动触座与带状触指接触不良，回路电阻增大，使得导电回路发热，C相灭弧室比其他两相温度高，由于动储座位于动触头上，靠近下接线板，因此下法兰温度高于顶帽温度，与红外测温结果一致。长期发热导致断路器动储座和带状触指均被严重烧蚀。