110kV變電站SF6斷路器回路電阻超標(biāo)原因及處理措施探討

陳積會

摘要：SF6斷路器在變電站系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，具有安全性能高、便于維修、使用周期長等特點(diǎn)。SF6斷路器有著自身的運(yùn)行原理，實(shí)際運(yùn)行中難免出現(xiàn)各種故障問題，其中回路電阻超標(biāo)就是一大故障。文章分析了110kV變電站SF6斷路器回路電阻超標(biāo)原因以及解決對策。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；SF6斷路器；回路電阻；超標(biāo)原因；處理措施 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2016）35-0185-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.090

回路電阻超標(biāo)問題是變電站SF6斷路器面臨的一大故障性問題，科學(xué)分析斷路器主回路電阻超標(biāo)成因，同時采取科學(xué)而有效的解決對策，才能最大程度地排除故障、解決問題，從而維護(hù)并推動變電系統(tǒng)的安全、高效、合理運(yùn)轉(zhuǎn)?；芈冯娮璩瑯?biāo)的原因較多，要通過科學(xué)試驗(yàn)方法進(jìn)行測試、檢查，從而有針對性地排除

故障。

1 SF6斷路器運(yùn)行原理與特征分析

1.1 SF6斷路器運(yùn)行原理剖析

該斷路器主要將SF6氣體當(dāng)作滅弧介質(zhì)、絕緣介質(zhì)，其運(yùn)行原理為：斷路器內(nèi)部的SF6氣體壓力急劇降低，跌至某一極限值時，繼電器就會立即發(fā)出警報信息，如果氣體壓力接連降低，會繼續(xù)閉鎖信號，從而切斷斷路器的分閘、合閘回路。

1.2 SF6斷路器特征分析

質(zhì)地較輕、體積較小、構(gòu)造簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)中噪音較小，能夠長期使用，方便維修與保護(hù)，同時具有較高的安全性能，這是因?yàn)镾F6氣體是一種惰性氣體，沒有任何毒害功能，且較為穩(wěn)定不易燃燒，最主要有著超強(qiáng)的滅弧功能，且絕緣性良好，氣壓度較高，同時具有熱傳導(dǎo)優(yōu)勢，絕緣性較好，適合用在電氣系統(tǒng)，由于其體積較小，方便安裝，而且能夠用來消滅火災(zāi)，維護(hù)電力系統(tǒng)安全、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，其最優(yōu)特征為：能長期使用，因?yàn)镾F6氣體實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中即便遭到電弧放電沖擊，會發(fā)生分解反應(yīng)，但是電弧消失時則又重新回歸到穩(wěn)定的SF6氣體。

2 110kV變電站SF6斷路器回路電阻超標(biāo)原因分析

2.1 斷路器主回路電阻測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

通過最近一年預(yù)試或檢修對62臺110kV SF6斷路器進(jìn)行回路電阻測試，得出的數(shù)據(jù)，其中3臺110kV SF6斷路器中出現(xiàn)了回路超標(biāo)現(xiàn)象，測試的結(jié)果顯示110kV 1XX1斷路器、110kV 1XX3斷路器、110kV 1XX5斷路器的回路電阻超出了廠家的規(guī)定值（廠家規(guī)定值為小于45μΩ），具體的電阻數(shù)據(jù)測量統(tǒng)計見表1：

從上表1能夠看出，3臺斷路器的各相回路電阻都超出廠家的規(guī)定值，其中110kV 1XX5斷路器的B相的電阻最大，達(dá)到109μΩ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了廠家的規(guī)定。斷路器回路電阻超標(biāo)會帶來多方面的問題，對設(shè)備本身的安全運(yùn)行尤為嚴(yán)重，也會影響到電網(wǎng)等的安全運(yùn)行、可靠供電，同時地域性的電網(wǎng)調(diào)節(jié)、控制也難以保證。

2.2 主回路電阻超標(biāo)成因分析

為了發(fā)現(xiàn)電阻超標(biāo)的原因，需要深入故障現(xiàn)場進(jìn)行深入排查，經(jīng)測試檢查看出，斷路器的動觸頭、靜觸頭顏色出現(xiàn)誤差，二者間有明顯的灼燒痕跡，由此可以判斷正是因?yàn)榻佑|電阻持續(xù)上升而導(dǎo)致了這一現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)以及專業(yè)人士的分析診斷，最終認(rèn)為無論是觸頭灼燒，還是主回路電阻超標(biāo)都與斷路器本身的質(zhì)地、性能與質(zhì)量存在聯(lián)系，也就是斷路器工作中的長期反復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得動觸頭、靜觸頭無法牢固連接，逐漸發(fā)生松動、脫落等現(xiàn)象。通過逐步控制停電影響范圍，可以選擇備份性斷路器來重新調(diào)換故障斷路器，對110kV 1XX1斷路器、110kV 1XX3斷路器、110kV 1XX5斷路器全部進(jìn)行返修，通過剖析逐步分析問題產(chǎn)生的原因。

SF6斷路器所處環(huán)境及其滅弧室內(nèi)部定會出現(xiàn)大量具有導(dǎo)電性能的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)將給斷路器帶來不良影響，SF6侵入雜質(zhì)，其擊穿電壓會下降，達(dá)到高純度SF6氣體擊穿電壓的1/10，同時侵入雜質(zhì)的電壓也同雜質(zhì)具體方位、尺寸、材質(zhì)、形態(tài)等有著緊密聯(lián)系。

SF6斷路器實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于受到電場、SF6氣體等的重壓，雜質(zhì)則會活動于電場中，這樣則可能出現(xiàn)擊穿電壓下降現(xiàn)象，出現(xiàn)擊穿問題，而且不良雜質(zhì)的入侵還可能導(dǎo)致斷路器電弧燃燒現(xiàn)象，使得滅弧無法正常進(jìn)行。

3 SF6斷路器回路電阻超標(biāo)故障的處理措施

制造商對斷路器實(shí)施解剖分析后，證實(shí)了故障問題的初始狀態(tài)診斷結(jié)果，也就是110kV斷路器主回路電阻超標(biāo)是因?yàn)閯佑|頭、靜觸頭之間未能牢固連接造成的，導(dǎo)致無法緊密牢固接觸，從而出現(xiàn)了主回路電阻超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。要想完全解除這一故障，首要方法就是調(diào)換動靜觸頭，同時對SF6進(jìn)行補(bǔ)氣試驗(yàn)，并實(shí)施檢漏處理，等到各項(xiàng)功能、性能都達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后再裝配起來，向工地輸送。各個斷路器返修以后，再重新裝配斷路器，這其中要確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)，能夠達(dá)到正常投運(yùn)效果，同時也要對斷路器的工作狀態(tài)實(shí)施全天候、全過程的檢測、檢查與監(jiān)督。

通過觀察各方運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、信息，高壓斷路器經(jīng)過再次修繕，其主回路電阻都達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，實(shí)際測量得出的數(shù)值為25～33μΩ，再次投運(yùn)后，主回路電阻未出現(xiàn)任何超標(biāo)問題，電阻處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，從而意味著電阻超標(biāo)故障能夠得以恢復(fù)和控制。

3.1 科學(xué)控制SF6中水分

SF6斷路器內(nèi)部氣體水分含量直接影響著其安全運(yùn)行，所以必須重視SF6氣體中的水分檢查，重點(diǎn)檢查其純度，一般要達(dá)到99.8%以上，而且添加到斷路器后，氣體純度也需要達(dá)到97%以上，同時做好水分、酸性等的檢測，要達(dá)到規(guī)定的合格指標(biāo)。

同時，氣體填充過程中，必須選擇科學(xué)合理、正確填充操作方式，有效控制水分的帶入，先進(jìn)行瓶內(nèi)壓力測試，確保達(dá)到規(guī)定水平基礎(chǔ)上再進(jìn)行充氣操作，而且確保各個管路無雜質(zhì)、無污染，接頭部分一般采用電吹風(fēng)來烘干處理，實(shí)際充氣操作中應(yīng)先打開控制閥，用SF6將連接管徹底沖洗，并同斷路器連接起來，從而控制水體的滲入。此外，還要細(xì)致、深入地檢查SF6斷路器的瓷套、線圈等部位，要達(dá)到牢固密封、安全保管等狀態(tài)，控制斷路器受潮、破損等現(xiàn)象。同時必須強(qiáng)化密封件的質(zhì)檢，確保其密封度達(dá)標(biāo)，控制水分的滲入，檢查斷路器是否存在泄漏點(diǎn)。

3.2 降低控制壓力的有效方法

經(jīng)常檢測SF6斷路器的警報系統(tǒng)，預(yù)防SF6氣體壓力達(dá)不到預(yù)定數(shù)值的問題，要檢查報警系統(tǒng)，確保其回路處于常規(guī)警報狀態(tài)。加大對斷路器易漏環(huán)節(jié)的巡查，例如焊接縫、法蘭鏈接面、密封底座等，從而控制SF6氣體壓力變小問題。

同時，要想確保SF6斷路器達(dá)到良好的絕緣性、滅弧性能等，就要對SF6斷路器經(jīng)常實(shí)施檢漏，一般來說SF6氣體以高壓形式填充在電器中，按照相關(guān)規(guī)定，SF6斷路器的年漏氣率應(yīng)該在0.5%以下，為了有效預(yù)防泄漏問題，需要做好定期檢漏問題，同時要確保其在特定壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，通常為0.5～0.6MPa范圍內(nèi)工作，才能達(dá)到最佳工作狀態(tài)，同時補(bǔ)氣工作壓力也需要處于0.45～0.55MPa范

圍內(nèi)。

4 結(jié)語

SF6斷路器在變電系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要的作用，具有安全、高效、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，然而其回路電阻超標(biāo)是一大問題，需要深入分析超標(biāo)原因，并采取解決性對策，及時排除故障，從而維護(hù)斷路器處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)揮其應(yīng)有的性能。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）