淺述SF6組合開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)部故障處理過(guò)程

曾義

摘 要：隨著SF6全封閉組合開(kāi)關(guān)在發(fā)電企業(yè)不斷推廣應(yīng)用，發(fā)電企業(yè)維檢人員對(duì)SF6組合開(kāi)關(guān)的安全穩(wěn)定運(yùn)行性能有了充分認(rèn)識(shí)。由于SF6組合開(kāi)關(guān)密封性及免維性，維檢人員很難有機(jī)會(huì)接觸SF6組合開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)部部件。為了方便維檢人員對(duì)SF6組合開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)部故障處理，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹SF6組合開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)部故障處理過(guò)程。以此拋磚引玉，為維檢人員對(duì)SF6組合開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)部故障處理提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：SF6組合開(kāi)關(guān)、氣室、盤(pán)式絕緣子、SF6回收裝置

一、概述

由于SF6為惰性氣體，SF6斷路器比油斷路器滅弧性能優(yōu)越許多，從而減少了內(nèi)部故障發(fā)生率，延長(zhǎng)了使用壽命。SF6開(kāi)關(guān)發(fā)展經(jīng)歷了雙壓式、單壓式、熱膨脹式等階段。SF6組合開(kāi)關(guān)帶電部分全部密封于SF6惰性氣體中，與鹽霧、積塵等外部環(huán)境隔離，大大提高了其運(yùn)行的可靠性。在實(shí)際生產(chǎn)維檢中，導(dǎo)致SF6組合開(kāi)關(guān)故障的主要原因有氣室內(nèi)部的微水含量、SF6氣體壓力和內(nèi)部導(dǎo)體連接部分緊固件。

1、微水含量影響

SF6氣體中微水含量超標(biāo)，使具有腐蝕性氣體HF、H2SO3和SOF2等的含量增加，開(kāi)關(guān)絕緣容易受潮,絕緣性下降,滅弧性能下降。SF6組合開(kāi)關(guān)在正常運(yùn)行情況下,雜質(zhì)氣體的分解量不應(yīng)大于10-4量級(jí)。這些雜質(zhì)氣體對(duì)金屬器件和絕緣器件會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用。

SF6氣體中微水含量嚴(yán)重超標(biāo)，在溫度降低時(shí)可能在絕緣件表面結(jié)露而大大降低絕緣件的表面閃絡(luò)電壓。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也證明，微水含量嚴(yán)重超標(biāo)引起的故障幾乎無(wú)疑都是絕緣子或其他絕緣件閃絡(luò)。因此，SF6組合開(kāi)關(guān)SF6氣體中微水含量的標(biāo)準(zhǔn)為: 出廠試驗(yàn)注意值為250 μ/L，交接試驗(yàn)注意值為500μ/L。因此，SF6組合開(kāi)關(guān)必須定期進(jìn)行檢漏以及檢測(cè)微水含量是否超過(guò)注意值。

2、SF6氣體壓力影響

SF6組合開(kāi)關(guān)內(nèi)部是用盆式絕緣子隔開(kāi)的不同壓力的氣室，每個(gè)氣室對(duì)應(yīng)著相應(yīng)壓力動(dòng)作值。在20℃時(shí)，SF6組合開(kāi)關(guān)中所使用的氣體額定壓力一般為0.4-0.7MPa。若SF6氣體壓力過(guò)低將會(huì)不能在短時(shí)間內(nèi)使電弧冷卻，將會(huì)導(dǎo)致電弧的半徑變大。若SF6氣體壓力過(guò)高，在拉弧氣體溫度升高時(shí)，氣室內(nèi)壓力也隨之增大，可能導(dǎo)致防爆膜誤動(dòng)作，甚至可能造成開(kāi)關(guān)爆裂。如果SF6組合開(kāi)關(guān)的SF6氣體壓力偏低，則需補(bǔ)充SF6氣體。在補(bǔ)氣之前，需要測(cè)量SF6氣體中的微水含量。

3、內(nèi)部導(dǎo)體連接部分緊固件影響

SF6組合開(kāi)關(guān)導(dǎo)體部分都密封在接地的金屬外殼內(nèi)，屬于免維護(hù)的。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，由于導(dǎo)體部件的熱脹冷縮，使得緊固件松動(dòng)，從而導(dǎo)致導(dǎo)體部分接觸電阻增大,接觸電阻增大又導(dǎo)致導(dǎo)體接觸部分發(fā)熱更嚴(yán)重，這樣惡性循環(huán)導(dǎo)致導(dǎo)體更易氧化。

二、故障處理

1、故障現(xiàn)象

現(xiàn)以處理某電站220kV GIS 610開(kāi)關(guān)C相有異常聲音重大隱患為例，簡(jiǎn)要介紹了SF6組合開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)部故障處理過(guò)程。該聲音有如下特點(diǎn)：

1.1當(dāng)610開(kāi)關(guān)合閘帶電時(shí)，該聲音清脆連續(xù)，耳貼設(shè)備外殼附近能夠清晰聽(tīng)見(jiàn)。

1.2當(dāng)610開(kāi)關(guān)分閘去電時(shí)，該聲音消失。

1.3 610開(kāi)關(guān)為單相單筒式，A、B相無(wú)此聲音。

2、故障處理流程

SF6組合開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)部故障處理應(yīng)遵循以下基本流程：

2.1故障點(diǎn)判斷：由于SF6組合開(kāi)關(guān)每一回路并不是運(yùn)行在一個(gè)氣壓系統(tǒng)中，根據(jù)相關(guān)部件的功能需要，每一個(gè)回路中都分成數(shù)個(gè)獨(dú)立的SF6氣壓系統(tǒng)，用盆式絕緣子隔開(kāi)，成為若干個(gè)氣室。如220KV SF6組合開(kāi)關(guān)的斷路器氣室因需要迅速滅弧，要求氣壓較高，其SF6氣體壓力一般為0.6Mpa左右。其它如母線、隔離刀閘等只需絕緣，要求氣壓較低，氣室SF6氣體壓力一般為0.4Mpa左右。因此，判斷故障點(diǎn)的位置是相當(dāng)重要，以免開(kāi)錯(cuò)氣室。該電站GIS 610開(kāi)關(guān)C相異常聲音來(lái)自610開(kāi)關(guān)密閉氣室內(nèi)部。處理該故障，必須開(kāi)啟氣室檢查內(nèi)部部件。

2.2安全措施和物資準(zhǔn)備：在安全措施準(zhǔn)備方面，應(yīng)拉開(kāi)SF6組合開(kāi)關(guān)及其操作電源開(kāi)關(guān)；應(yīng)拉開(kāi)SF6組合開(kāi)關(guān)前后側(cè)隔離刀閘及其操作電源開(kāi)關(guān)；應(yīng)合上SF6組合開(kāi)關(guān)前后側(cè)接地刀閘，并拉開(kāi)其操作電源開(kāi)關(guān)；工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保持良好通風(fēng)，現(xiàn)場(chǎng)濕度應(yīng)小于80%。在物資準(zhǔn)備方面，除常用工器具和材料外，還應(yīng)準(zhǔn)備防護(hù)服、干凈吸塵器、回收裝置、2500V搖表、檢漏儀、力矩扳手、1.5KW熱風(fēng)槍、硅脂、吸附劑、高純度氮?dú)獾取?/p>

2.3對(duì)氣室進(jìn)行SF6氣體回收：應(yīng)嚴(yán)格按照SF6回收車裝置的操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，SF6回收時(shí)主要注意以下幾點(diǎn)：

a、使用前應(yīng)用N2對(duì)連接管道進(jìn)行沖洗排氣，檢漏，檢查回收車裝置儲(chǔ)存罐、壓縮機(jī)氣壓及重量表，檢查真空泵油位；

b、檢查回收裝置壓力表與氣室壓力表的變化情況，應(yīng)該同時(shí)變化；

c、檢查鄰近氣室壓力是否有變化，如果有變化，應(yīng)立即停止回收，說(shuō)明盆式法蘭密封不嚴(yán)，有泄漏；（鄰近氣室可能帶電，如充電的母線氣室。如果帶電氣室漏氣，氣壓下降導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度降低，可能導(dǎo)致檢修氣室感應(yīng)帶電。）

d、一般氣室壓力減為1mpa并穩(wěn)定后，停止回收。

2.4對(duì)氣室進(jìn)行抽真空處理：應(yīng)嚴(yán)格按照SF6回收車裝置的操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，當(dāng)數(shù)顯表顯示真空壓力為0.3mbar時(shí)，說(shuō)明已接近真空，一般仍需連續(xù)抽4-6小時(shí)。

2.5開(kāi)啟氣室：用純N2對(duì)檢修氣室沖洗2遍后，穿上專用防護(hù)服后準(zhǔn)備開(kāi)啟氣室。開(kāi)啟氣室封蓋后人員應(yīng)撤離現(xiàn)場(chǎng)15分鐘以上，開(kāi)啟氣室時(shí)應(yīng)對(duì)所拆部分做好相應(yīng)標(biāo)記。開(kāi)啟氣室密封蓋時(shí)應(yīng)注意，由于氣室內(nèi)為真空，相對(duì)大氣壓為負(fù)壓，松動(dòng)封蓋部分螺栓后，等待氣室充滿空氣后再拆除余下螺栓，以免傷人。

2.6故障檢查與處理：開(kāi)蓋空置15分鐘后，工作人員穿上專用防護(hù)服，用真空吸塵器對(duì)對(duì)內(nèi)部器件進(jìn)行清掃，尤其要將白色粉末清除干凈，然后對(duì)內(nèi)部器件進(jìn)行檢查與故障處理。針對(duì)該電站GIS 610開(kāi)關(guān)C相有異常聲音，維檢人員檢查發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)導(dǎo)體軟連接壓緊螺栓以及該部位絕緣支撐桿連接螺栓松動(dòng)，尤其絕緣支撐桿連接螺栓的絲桿來(lái)回串動(dòng)余量比較大。在強(qiáng)磁場(chǎng)或振動(dòng)的環(huán)境下，松動(dòng)螺栓的平墊、彈簧墊碰撞而發(fā)出異常聲音。

2.7裝復(fù)與抽真空：故障處理完畢后就進(jìn)行裝復(fù)準(zhǔn)備。將拆下的零部件和氣密封用純酒精搽拭干凈，并用熱風(fēng)槍烘干。然后按照所做記號(hào)進(jìn)行裝復(fù)，裝復(fù)速度要迅速。對(duì)于該電站的故障，在裝復(fù)前應(yīng)將松動(dòng)螺栓進(jìn)行緊固。在封人孔門(mén)前應(yīng)迅速將氣室吸附劑更換，換下的吸附劑不應(yīng)隨意丟棄。更換吸附劑和封蓋整個(gè)過(guò)程最好不超過(guò)30分鐘。在緊固人孔門(mén)和氣密封的螺栓時(shí)，應(yīng)用力矩扳手按照規(guī)定扭力值進(jìn)行壓緊，密封圈靠近大氣一側(cè)及其對(duì)應(yīng)的法蘭密封面上應(yīng)涂以密封膠。裝復(fù)并檢查完畢后，應(yīng)按照2.4步驟對(duì)氣室進(jìn)行抽真空處理。抽至0.3mbar后，靜置3-5小時(shí)后，觀察真空能否穩(wěn)定。如不能穩(wěn)定，應(yīng)對(duì)密封螺栓進(jìn)行緊固。

2.8充SF6氣體并檢漏：真空合格后，應(yīng)對(duì)檢修氣室充入經(jīng)檢查合格的SF6氣體。充氣前檢測(cè)氣瓶中SF6氣體中的水分含量，其值應(yīng)小于65PPM（體積比）。充入SF6氣體多少應(yīng)與該氣室的額定壓力相符，但不能小于報(bào)警壓力值，也不能大于釋放壓力值。給檢修氣室充SF6氣體應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a、應(yīng)對(duì)充氣管道用合格SF6氣體進(jìn)行沖洗，一般沖洗三次；

b、充氣完畢靜置5小時(shí)后，用檢漏儀對(duì)氣室各法蘭結(jié)合面、人孔門(mén)結(jié)合面和氣密封結(jié)合面進(jìn)行檢漏測(cè)試；

c、充氣完畢靜置12小時(shí)后，對(duì)氣室進(jìn)行微水含量測(cè)試以及檢漏測(cè)試，微水含量應(yīng)小于150uL/L。

2.9整體調(diào)試：漏氣檢測(cè)和微水含量檢測(cè)合格后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查、清掃，并清點(diǎn)工器具，待人員撤離現(xiàn)場(chǎng)后由運(yùn)行人員給設(shè)備加電運(yùn)行。經(jīng)加電調(diào)試，該電站GIS 610開(kāi)關(guān)C相異常聲音消失，此次故障處理順利告捷。

三、結(jié)語(yǔ)

不論電壓等級(jí)高低、氣室壓力大小， SF6組合開(kāi)關(guān)設(shè)備氣室內(nèi)部故障處理基本流程如本文所述。本文通過(guò)處理某電站220kV GIS 610開(kāi)關(guān)C相有異常聲音重大隱患為例淺述了SF6組合開(kāi)關(guān)設(shè)備氣室內(nèi)部故障處理過(guò)程，希望能為GIS SF6組合開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)部故障處理提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

參考文獻(xiàn)

1、邱毓昌，GIS裝置及其絕緣技術(shù).北京：水利電力出版社.

2、DL/T 596—1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程.

3、ZF1-252型SF6氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，上海西安高壓電器研究所.

4、GIS盤(pán)式絕緣子閃絡(luò)事故分析，上海西安高壓電器研究所.

5、黎明、黃維樞，SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運(yùn)行.北京：水利電力出版社.