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SF6 断路器运行中存在的问题及改进措施
浏览:3351次    时间:2020年3月9日

抚顺矿业集团公司供电部 孟淑艳

    摘要: SF6断路器作为近代发展起来的新型高压电气开关设备,以其优越的性能,安全可靠,维护方便和使用寿命长等优势,在电力系统中得到了广泛的应用。我部使用的是LW9-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器户外三相交流50HZ高压电气设备。至2003年6月我部开始投入运行到现在,通过运行人员在维护进程中所存在的问题及潜在的危害,应提起我们高度重视,并做一些防护措施及改进方法,并根据我部的实际简单介绍一些预防性试验检查工作。
    关键词:SF6断路的优缺点、运行维护、故障 
    高压断路器是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;在系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流防止扩大事故范围。
    它的主要功能:正常运行倒换运行方式,把设备或线路接入电网或退出运行,起到控制作用。当设备或线路发生故障时,能迅速切断故障回路,保证无故障部分正常运行,起到保护作用。高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备,即能开断正常负荷电流,又能开断短路电流,高压断路器对维护电力系统的安全经济和可靠运行有着十分重要的作用。
    高压断路器按照使用灭弧介质的不同分为:油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器和真空断路器。
    目前,随着电力系统的发展,SF6断路器被广泛应用,但是不同型号的SF6断路器使用标准也不相同。这就给相关工作人员在对SF6断路器安装运行检修的过程中带来了很多困难,影响了施工和检修的工作,对故障的正确判断以及给电力系统的正常运行带来影响。下面谈谈SF6断路器优势和在生产运行中的维护问题和改进方法。
一、SF6断路器与油断路器比较的优势
    SF6断路器在和少油断路器相同的工作条件下,其技术指标和性能参数要优于少油断路器。
1、机械寿命长,检修周期长,费用低
    在机械寿命方面可达到3000次,比少油断路器机械寿命要长3倍以上,检修周期长达10-15年,与少油断路器相比周期大大延长,维修费用也大幅度降低。
2、安全可靠性能强
    SF6气体具有良好的灭弧性能,尤其是其灭弧性的导电率较高,燃弧电压很低,弧柱的能量较小,避免了少油断路器经常发生的爆炸事故。
    断路器采用六氟化硫(SF6)气体作为灭弧介质,SF6气体不但有良好的灭弧性能,而且电气绝缘性能非常好,气体在开断时被压气筒压缩后喷向电弧并将电弧熄灭,该断路器具有结构简单,开断性能良好,并且操作平稳等许多优点。它还是种理想的切合电容器组及电抗器组的开关。 
3、SF6断路器的故障一半发生在控制和辅助回路为简化控制系统,提高运行的可靠性。采用了一系列的先进技术,如传感器,光纤传导信息等技术。SF6断路器的操作机构也在不断的改革和进步。其利用液压弹簧机构,这样结合了弹簧和液压两方面的优点,简化了结构,大大提高了可靠性。
    在电网运行中SF6断路器其自身的优势,现在已经基本代替了油断路器。SF6断路器使用的灭弧气体是SF6气体,具有强灭弧能力,高耐电强度等特点,它在重量、体积、开断性能、载流能力、绝缘性能和环境适应性等方面都超过了油断路器。因此在电力系统得到广泛应用。但它存在接头氧化、微水超标、主储压器密度继电器接点接触不良等问题,为系统安全稳定运行埋下隐患。
二、    现存问题及改进措施
1、微水超标
    现状:SF6断路器中对SF6气体的含水量及纯度都有极为严格的要求。在正常运行的过程中内部由于发生闪络,就会生成几种SF6分解物;大气中的水份也是会渗入到气体的绝缘设备中,较高的气压下过量的水份很容易使气体的绝缘强度下降,甚至在设备内部发生闪络事故,还有些活性的杂质。例如SO2、HF等有强烈的腐蚀作用,会对气体绝缘设备的构件产生腐蚀作用,一些分解物还有毒性,如果泄漏出来将会影响工作人员的健康,还会污染环境。因此,应必须保证充入的到电气设备里的SF6气体合乎规格,在充气的过程中一定要严防水份。
    在实际情况中依然存在以下问题会导致微水超标:
(1)商品气体中含有少量的水份,钢瓶新气含水量以下(重量比),在给断路器补气和换气时这部分水分直接进入设备内部。
(2)设备的渗漏。如充气接口处渗漏,管路接头渗漏,法兰处渗漏等都能直接使微水增高。
(3)补气或更换吸附剂时,工艺不好(补气时管道内的水分未进行处理随气体直接进入设备内部),遗留水分,吸附剂饱和,更加起不到吸附潮气的作用,反而会使气室内微水升高。
(4)测试仪器干燥时间短,“自身水分含量高”测试数据不准确。
     改进措施:
(1)补气时管道应进行冲洗,防止管道内的水分随气体进入设备内部,接头用电吹风加热驱潮,管道应进行抽真空干燥。
(2)吸附剂更换应在空气湿度较低的天气进行,选好的吸附剂应在150度—200度以下烘烤24小时进行活化处理,更换过程中吸附剂的更换时间越短越好。
(3)增加测试仪器干燥时间,减少自身水分含量,降低数据误差。
2、接头接触不良
(1)密度继电器内标准气腔内气体有泄漏。当断路器发生气体泄漏时,标准气腔的波纹管不能伸长,易导致SF6密度继电器误报信号。
(2)密度继电器内标准气腔长期处于一个位置,密度继电器温度补偿性能变差,当环境温度突变时易导致SF6密度继电器误报信号。
(3)主储压器上干簧接点长期处于一个位置,簧片疲劳,当主储压器漏气时不能及时发出报警信号。
(4)主储压器上盖密封不良,下雨进水,进入潮气造成接点短路触发信号。
(5)主储压器漏气监视装置干簧管失灵误报。
    改进措施:
    主储压器上盖密封不良应及时更换密封圈,发现从电缆穿孔进水应及时进行封堵。当报警失灵后,将失灵接点退出,接入备用接点,如果备用接点已经使用可以将主储压器拆下,将故障的干簧片接点取出更换新的干簧接点。
3、预防性试验检修工作
    SF6断路器的特点是采用SF6气体作为绝缘和灭弧的介质,SF6气体的质量好坏决定断路器灭弧性能及内绝缘水平,SF6气体质量好坏对导电回路及机构动作的稳定性要求与常规的断路器基本相同,SF6断路器预防性的项目如下:
(1)判断断路器内部绝缘性能的主要途径是对SF6气体中含水量的测量,如果断路器没有大量漏气,一般情况下1年测量1次就可以。
(2)在测量主回路的直流电阻时,推荐实测值不要大于初始值的1.2倍,曾经发生过因为紧固螺钉没有拧紧而烧蚀电杆的情况。
(3)判断均压电容器及分闸电阻性能时,要考核这些元件老化的情况。
(4)通过测量机构油,气压泄漏情况及补气时间来鉴定油气压的系统是否完好和油气泵运转的性能,在过去也曾发生过因空压机严重磨损导致打压时间增加的异常现象。
(5)测量分气闸的电磁铁的动作电压,其可靠动作电压要求为30%~65%额定电压。
     经上述所见,我们要在每年定检中,把微水必测好,要对设备常见的异常现象了解,应该知道设备的辅助元件的隐患也会威胁到设备的安全稳定。为了确保我部安全运行,我们要在定检与维护中保证工作质量的不断提高。同时,不断积累多种情况条件下的丰富经验,对今后保证SF6设备的可靠运行及安全供电起着积极和重要作用。

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