SF₆斷路器檢修方式的研究分析

黃敏 馬云龍

【摘 要】SF6斷路器作為電網中的重要部件，是保證電力系統正常安全運行的重要一環。本文從SF6斷路器的結構介紹開始，然后從日常的設備檢修和運維方式展開介紹，最后就存在的檢修問題給予相關的改進的意見。

【關鍵詞】SF6斷路器；結構分析；檢修工況

【中圖分類號】TM561 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0019-01

SF6斷路器是利用SF6氣體作為滅弧介質和絕緣介質的一種斷路器。SF6用作斷路器中滅弧介質始于20世紀50年代初。由于這種氣體的優異特性，使這種斷路器單斷口在電壓和電流參數方面大大高于壓縮空氣斷路器和少油斷路器，并且不需要高的氣壓和相當多的串聯斷口數。在60～70年代，SF6斷路器已廣泛用于超高壓大容量電力系統中。80年代初已研制成功363kV單斷口、550kV雙斷口和額定開斷達80、100 kA的SF6斷路器。如圖1所示為SF6斷路器的結構示意圖。

SF6斷路器介質的無油化開關設備，其絕緣性能和滅弧特性都大大高于油斷路器，由于其價格較高，且對SF6氣體的應用、管理、運行都有較高要求，故在中壓（35、10KV）應用還不夠廣。

1 SF6的結構分類

（1）瓷柱式結構：取積木式，系列性強，可用多個相同的單元滅弧室和支柱瓷套組成不同電壓等級的斷路器。中國FA4-550型SF6斷路器為瓷柱式結構，其額定電壓為500kV，最高工作電壓為550kV。斷路器由三個獨立的單相和一個液壓、電氣控制柜組成。每相由兩個支柱瓷套的四個滅弧室（斷口）串聯而成。在每個支柱瓷套頂部裝著兩個單元滅弧室，為120°夾角V形布置，兩個均壓并聯電容器為水平布置。這種結構布置既考慮到結構的機械應力狀態，又照顧到絕緣的要求。滅弧室和支柱瓷套內均充有額定壓力的SF6氣體。瓷柱式斷路器使用液壓操作機構。液壓機構的控制和操作元件以及線路均設于控制柜內。每相斷路器的下部裝有一套液壓機構的動力元件，如液壓工作缸等。滅弧室由液壓工作缸直接操動。支柱瓷套內裝有絕緣操作桿，操作桿與液壓工作缸相連接。

（2）罐式結構：采用了箱式多油斷路器的優點，將斷路器與互感器裝在一起，結構緊湊，抗地震和防污能力強，但系列性較差。中國LW-220型罐式SF6斷路器單相結構如圖。此種斷路器為三相分裝式。單相由基座、絕緣瓷套管、電流互感器和裝有單斷口滅弧室的殼體組成。每相配有液壓機構和一臺控制柜，可以單獨操作，并能通過構，帶動氣缸及動觸頭運動。滅弧室充有額定電氣控制進行三相操作。

2 斷路器的日常巡視、檢查

在一般情況下，斷路器不允許帶電手動合閘這是因為手動合閘慢，易產生電弧，但特殊需要時例外。遙控操作斷路器時，不得用力過猛，以防止損壞控制開關，也不得返回太快，以防止斷路器合閘后又分閘。在斷路器操作后，應檢查有關信號及測量儀表的指示，以判斷斷路器動作的正確性。但不能從信號燈及測量儀表的指示來判斷斷路器的實際開、合位置，應到現場檢查斷路器的機械位置指示，來判斷斷路器的實際開、合位置，以防止在操作隔離開關時，發生帶負荷拉、合隔離開關事故。

運行中的巡視檢查包括：

（1）檢查斷路器的外絕緣部分（瓷套）應完好，無損壞、臟污及閃絡放電現象；

（2）對照溫度—壓力曲線，觀察壓力表（或帶指示密度控制器）指示應在規定的范圍內，并定期記錄壓力、溫度值。

（3）分、合閘位置指示器應指示正確，并分、合閘應到位；

（4）整體緊固件應無松動、脫落；

（5）儲能電機及斷路器內部應無異常聲響；

（6）斷路器的分、合閘線圈應無焦味、冒煙及燒傷現象；

（7）斷路器接地外殼或支架接地應良好；

（8）斷路器外殼或操動機構箱應完整、無銹蝕；

（9）斷路器各件應無破損、變形、銹蝕嚴重等現象。

3 斷路器的檢修及缺陷消除

多年來對于其他種類斷路器的運行經驗表明，本體出現故障及缺陷的情況比較少見，出現問題后處理也比較簡單，相對來說其配用的液壓機構出現問題幾率較多。由于缺乏新型斷路器的運行與檢修經驗，自行處理還有一定的難度，出現問題后一般是請廠家協助，所以今后的工作重點應該向液壓機構的檢修和故障排除方面轉移。

液壓油的品質對于液壓機構的正常運行尤為重要，關鍵是油的潔凈程度，所含雜質、顆粒物越少，對機構零部件的損害越小，所以過濾液壓油時應使用干凈的油桶，上面蓋一塊干凈的綢布進行過濾，而且應在斷路器合閘位置泄壓、放油，這樣能放出機構內部更多的油，盡量減少雜質、顆粒的存在。

因直接關系到斷路器本身及電網的安全運行，所以應將液壓機構油壓閉鎖與SF6氣體報警、閉鎖功能的檢查作為檢修時的重點項目。按照說明書給出的壓力參數，逐個核對油泵啟動、油泵停止、重合閘閉鎖、合閘閉鎖、分閘閉鎖等壓力值與主控室光字牌信號的對應，以檢查整個回路的完整性；如果是微機綜合自動化監控系統，可能存在信號傳輸的時間差，不能真實的反映壓力值與信號的對應關系（但不影響保護裝置的閉鎖功能），可先用萬用表測量壓力開關接點與壓力值的對應，然后等待微機信息報警，分段檢查回路的完整性。國產B型液壓機構所安裝的SF6氣體密度繼電器與本體間沒有安裝閥門，靠自封接頭連接，不能進行真實接點信號的試驗，只能短接繼電器旁邊的端子排進行；配用CYT液壓機構的斷路器有閥門控制，可阻斷與本體的氣路，僅排出密度繼電器內部的小部分氣體，可實現接點信號的試驗，但是因密度繼電器與大氣連接的也是自封接頭，排出氣體時無法控制流速，也就無法檢查報警與閉鎖接點的整定值，我們只是在斷路器安裝充氣時用萬用表逐個進行校核，但運行一定時間后其準確程度與接點接觸情況如何就無法掌握了。

對于膠墊來說可以放在密封良好的塑料袋中保管，避免接觸腐蝕性的環境和陽光直射，然后用塑料盒盛裝，外部標明規格型號、數量、訂購日期等，一般的保管期限是2～3年左右，超過期限的應重新訂購。