SF6斷路器的故障分析及檢修

王黎明

摘 要：目前，我國(guó)的變電站高壓斷路器使用的大多是SF6高壓斷路器，隨著SF6高壓斷路器在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，電力部門開始注意到對(duì)于SF6高壓斷路器的維護(hù)和檢修，它對(duì)電力設(shè)備的安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。本文主要介紹了對(duì)于SF6高壓斷路器的故障分析和檢修，并對(duì)各種故障的原因分析做出了詳細(xì)的說明。

關(guān)鍵詞：SF6斷路器；維護(hù)；檢修

中圖分類號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

SF6氣體是一種惰性氣體，其密度大概是空氣的5倍，它的介電強(qiáng)度比較高，比空氣的介電強(qiáng)度高出兩倍，且滅弧性能非常好。SF6斷路器滅弧時(shí)間短。在實(shí)際的使用運(yùn)行過程中，SF6斷路器會(huì)承受較大的壓力，滅弧時(shí)間隨之減少，其空間和體積也因此減小。SF6斷路器檢修時(shí)間長(zhǎng)。在實(shí)際的運(yùn)作過程中，SF6斷路器可以連續(xù)進(jìn)行多次斷路，其規(guī)定的檢修時(shí)間通常為10年左右，檢修過程不許要利用過多的人力；SF6斷路器絕緣支柱數(shù)量少。由于SF6斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，在實(shí)際的運(yùn)作過程中，其絕緣支柱也因此減少。

SF6氣體在電弧中可以吸引游離的自由電子，SF6氣體與自由電子結(jié)合之后就會(huì)形成負(fù)離子，形成的負(fù)離子運(yùn)動(dòng)緩慢，能夠再次結(jié)合電子，如果SF6氣體中混有水分，它們會(huì)相互反應(yīng)生成腐蝕性氣體，所以SF6高壓斷路器必須做好干燥保護(hù)。

1.SF6斷路器的維護(hù)

（1）由于SF6斷路器長(zhǎng)期使用后，其外殼就會(huì)造成一定程度的損壞，如：外部環(huán)境對(duì)于外殼的腐蝕、使用過程中受到撞擊使得外部油漆損壞等等，所以在每年需要對(duì)外殼損壞部分進(jìn)行及時(shí)地修補(bǔ)。

（2）斷路器在長(zhǎng)期的使用過程中，其內(nèi)部的傳動(dòng)部位不能順利地運(yùn)轉(zhuǎn)，所以要定期對(duì)斷路器的傳動(dòng)部位涂抹潤(rùn)滑油。

（3）定期對(duì)斷路器的密封不見光部位進(jìn)行全面地檢修，對(duì)其中的各部分元件的性能進(jìn)行精準(zhǔn)地檢測(cè)，確保斷路器能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，保障整個(gè)電路的安全運(yùn)行。

（4）由于SF6氣體中混有水分時(shí)會(huì)相互反應(yīng)生成腐蝕性氣體，這些氣體就會(huì)對(duì)斷路器內(nèi)部的元件造成極大地破壞，影響斷路器的正常功能。所以每年要對(duì)SF6斷路器中的SF6氣體進(jìn)行水分的含量測(cè)量，如果其內(nèi)部水分含量高于標(biāo)準(zhǔn)值，要進(jìn)行及時(shí)地干燥處理。

（5）定期對(duì)SF6斷路器中的電路元件進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，對(duì)其局部放電量進(jìn)行精準(zhǔn)地測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)斷路器中存在一定的絕緣缺陷，要進(jìn)行及時(shí)地修復(fù)，防止斷路器長(zhǎng)期的局部放電對(duì)整個(gè)電路造成極大的損壞。

在SF6斷路器的維護(hù)中要注意一個(gè)非常重要的問題，因?yàn)閿嗦菲饕话愣际窃谡婵諚l件下進(jìn)行操作的，以此來(lái)保護(hù)滅弧室的一些重要部件，所以在對(duì)斷路器的正常檢修時(shí)，必須把分、同操作和彈簧的能量進(jìn)行同時(shí)釋放。

2.SF6斷路器的故障分析和處理

2.1 氣體壓力系統(tǒng)

（1）SF6氣體的壓力較小，而繼電器沒有發(fā)出報(bào)警信號(hào)的各種原因分析以及對(duì)故障的處理方式：

（a）環(huán)境中的溫度較低，使得SF6氣體收縮，壓力減小。該故障不需要做出處理。

（b）測(cè)微水沒有及時(shí)的補(bǔ)充SF6氣體，使得消耗的SF6氣體沒有得到及時(shí)的補(bǔ)充，造成SF6氣體壓力減小。應(yīng)當(dāng)及時(shí)的補(bǔ)充SF6氣體。

（c）檢測(cè)SF6氣體的氣壓表出現(xiàn)較大的故障，使得檢測(cè)所得的數(shù)據(jù)偏小。對(duì)于此類問題必須及時(shí)地更換檢測(cè)SF6氣體的氣壓表。

（d）斷路器中的SF6氣體儲(chǔ)存裝置出現(xiàn)漏洞，造成SF6氣體慢慢的泄露出去，SF6氣體的壓力將會(huì)持續(xù)減小。工作人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)地進(jìn)行檢漏，根據(jù)檢漏的情況來(lái)選擇處理的方式。

（2）SF6氣體的壓力在正常的條件下，密度繼電器發(fā)出了報(bào)警信號(hào)的各種原因分析以及故障處理方式：必須事先斷開報(bào)警接線測(cè)量密度計(jì)的接點(diǎn)。

（a）信號(hào)發(fā)生相互的影響。在各個(gè)接點(diǎn)都正常的情況下及時(shí)的處理互串問題。

（b）各個(gè)線路之間的電壓發(fā)生相互的影響。在各個(gè)接點(diǎn)都正常的情況下及時(shí)的處理電壓串線問題。

（c）再次將接點(diǎn)閉合，如果密度繼電器仍然存在故障，則需要及時(shí)的更換密度計(jì)。

（3）SF6氣體的壓力較高的各種原因分析以及故障的處理方式：

（a）環(huán)境的溫度較高，使得SF6氣體受熱膨脹，SF6氣體的壓力升高。該故障會(huì)隨著溫度的改善而發(fā)生改變，所以不必做出特殊的處理，只需要對(duì)環(huán)境的溫度進(jìn)行調(diào)整。

（b）對(duì)SF6氣體的儲(chǔ)存裝置進(jìn)行充氣，充氣時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致充其量過大，使得SF6氣體的壓力高于正常值。對(duì)故障進(jìn)行分析，如果情況屬實(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的對(duì)SF6氣體的儲(chǔ)存裝置進(jìn)行泄氣處理。

隨機(jī)抽取100例SF6氣體的壓力故障進(jìn)行分析，相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。

由表1中數(shù)據(jù)可知：在SF6氣體的壓力故障中，SF6氣體的壓力在正常的條件下，密度繼電器發(fā)出了報(bào)警信號(hào)的發(fā)生頻率最高，因此，我們要對(duì)次壓力故障進(jìn)行重視，找到較好的解決方案來(lái)保障SF6斷路器的長(zhǎng)期穩(wěn)定正常運(yùn)行。

2.2 彈簧操作機(jī)構(gòu)

（1）斷路器拒動(dòng)的原因分析以及故障的解決方案

在進(jìn)行故障檢測(cè)之前，事先排除電源未送達(dá)、彈簧未儲(chǔ)能等一些較為低級(jí)的原因，在進(jìn)行精確地測(cè)量和分析：

（a）如果用手將線圈的鐵芯按壓一下，彈簧沒有發(fā)生回彈的現(xiàn)象，說明線圈被卡住，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的調(diào)整線圈，使得彈簧線圈正常的工作。

（b）分合閘回路中的元件受到損壞。對(duì)分合閘回路進(jìn)行故障檢測(cè)，找到損壞的那部分元件，進(jìn)行及時(shí)的更換。

（c）斷路器的輔助開關(guān)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致接觸不良，斷路器拒動(dòng)。應(yīng)當(dāng)及時(shí)的查出輔助開關(guān)存在的問題及時(shí)的調(diào)整。

（2）斷路器自行合閘或分閘的原因分析以及故障解決方案

（a）在該情況下首先斷開電源，不再利用電力控制斷路器，而是利用手動(dòng)控制斷路器，如果此時(shí)發(fā)現(xiàn)故障消失，說明故障出現(xiàn)在電氣回路之中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的檢測(cè)二次控制回路，并且選取合適的處理方案。

（b）在該情況下首先斷開電源，并且將線圈也拆除，若故障立即消失，說明線圈存在故障，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的檢測(cè)線圈鐵芯的狀態(tài)。

（c）在該情況下首先斷開電源，不再利用電力控制斷路器，而是利用手動(dòng)控制斷路器，如果此時(shí)發(fā)現(xiàn)故障仍然存在，說明故障發(fā)生在機(jī)械之中，及時(shí)的對(duì)機(jī)構(gòu)原因進(jìn)行嚴(yán)查。

（3）其他原因分析以及故障處理方式

（a）不能儲(chǔ)能。常見的SF6斷路器儲(chǔ)能故障主要有儲(chǔ)能的電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)和電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)彈簧不儲(chǔ)能兩種情況。

就第一種情況來(lái)看，導(dǎo)致其故障出現(xiàn)的原因主要是其行程開關(guān)和接點(diǎn)接觸不良，導(dǎo)致電機(jī)兩端的電壓較低，甚至沒有電壓，而這就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)難以正常的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)內(nèi)的換向繞組器出現(xiàn)接觸不良或者被燒毀時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。在對(duì)其處理時(shí)，由于電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，需斷開一次回路和二次回路的電源，并利用萬(wàn)用表檢查行程開關(guān)的常閉接點(diǎn)的電阻，當(dāng)電阻較大時(shí)，應(yīng)對(duì)其清洗的同時(shí)，為了更好地滿足其需要，在實(shí)際工作中還可以降低更換，并在此基礎(chǔ)上檢測(cè)電機(jī)繞組兩側(cè)的電阻，當(dāng)電阻不正常時(shí)，就應(yīng)檢查繞組的引線是否存在脫焊的情況或者電機(jī)的繞組被燒壞，若有必要，還應(yīng)及時(shí)的將儲(chǔ)能電機(jī)進(jìn)行維修或更換。

而從第二種情況來(lái)看，主要是因?yàn)槠鋸椈沙霈F(xiàn)了脫離、折斷甚至是疲勞，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)打滑的情況，使得儲(chǔ)能軸雖然能轉(zhuǎn)動(dòng)但是彈簧不儲(chǔ)能的情況，此時(shí)行程開關(guān)始終是閉合的狀態(tài)，這就應(yīng)需要對(duì)其是否壓緊進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)于損壞的彈簧應(yīng)及時(shí)的更換，當(dāng)彈簧沒有問題時(shí)，就應(yīng)利用手動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能，而如果軸套不能轉(zhuǎn)動(dòng)，主要是因?yàn)闇p速箱內(nèi)的渦輪和蝸桿發(fā)生了故障，此時(shí)就需要對(duì)減速箱進(jìn)行更換。

（b）信號(hào)存在差錯(cuò)。對(duì)二次回路進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)，如果其中的元件發(fā)生較大的故障，及時(shí)更換。

由表2中數(shù)據(jù)可知：在彈簧操作故障中，斷路器拒動(dòng)發(fā)生的頻率最高，我們要對(duì)此高度重視，采取合適的解決方案。

結(jié)語(yǔ)

SF6斷路器的斷口處具有非常高的耐壓能力，噪音較小，一般的檢修周期都比較長(zhǎng)，零點(diǎn)熄弧能力較強(qiáng)，絕對(duì)不會(huì)造成過電壓，不存在發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。因此，SF6斷路器在我國(guó)的變電站中的運(yùn)用非常廣泛，所以我們應(yīng)該加強(qiáng)SF6斷路器的維護(hù)及檢修，為廣大用電群眾提供一個(gè)良好的用電環(huán)境。

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