新型SF6斷路器提高系統安全運行的可靠性探析

辛智

摘 要：升壓站斷路器是我廠A、B廠四臺機發電輸出的最重要設備，原來所運行的斷路器都是西安高壓開關廠生產的SW6—110（220）型少油斷路器，配用CY3-III型液壓操動機構，這種斷路器在我廠升壓站已運行了十幾年，出現過不少缺陷，而且該斷路器本身也存在設計不足，對系統的穩定和機組的安全運行存在一定的隱患，針對上述斷路器的情況，文章主要論述SW6—110（220）型少油斷路器常見的故障缺陷及設計問題，對其分析并作出對策方法，以提高系統穩定和A、B廠四臺發電機的安全運行水平。

關鍵詞：斷路器；缺陷；SF6；故障；安全運行

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0093-01

我廠升壓站的高壓斷路器，1991年陸續投入運行，在運行中的20幾年里，出現不少的缺陷和故障，加上該斷路器本身在設計落后，隨時都有可能影響系統的穩定和發電機組的正常發電，在廠部、檢修部和班組的共同研究分析，作出對策以減少設備的故障缺陷率，提高系統穩定和機組發電安全可靠性。

1 升壓站高壓少油斷路器常見故障缺陷

西安高壓開關廠生產的SW6—110（220）型少油斷路器，配用CY3-III型液壓操動機構，這種斷路器的機構為積木式，基本單元是一個Y型，斷路器由底架、支柱瓷瓶、中間機構箱、和滅弧斷口、導電回路組成，底架安裝在基礎上，支持瓷瓶與底座、中間傳動機構箱之間采用彈簧卡箍的方法連接，支持瓷瓶內裝有提升桿，對地起到絕緣作用，滅弧裝置的主體是一個高強度的玻璃鋼絕緣筒，絕緣筒通過上下的特殊螺紋將鋁帽和法蘭連接，絕緣筒內有滅弧室。導電回路由靜觸頭、導電桿、導電桿中間觸頭和中間導電板組成，電流由一側鋁帽上的接線端流入，經斷口由另一側鋁帽上的接線端流出，靜觸頭采用插入式指型觸頭，還有銅鎢合金保護環，動觸頭端部也由銅鎢合金做成，使動靜觸頭接觸面不被分合閘的電弧燒傷。這種斷路器在現在的情況來看，是屬于比較落后基本淘汰的高壓電氣設備，平常的維護和檢修比較復雜工作量大，常出現的缺陷有：斷路器本體滲漏油、導電桿容易磨損、變值機構變形、油容易碳化油色變黑、導電回路電阻偏大、油液壓機構的滲漏油、建不起壓力、打壓時間過長、合分閘失靈、拒分拒合等等，下文抽取其中半年時間缺陷和故障的數字統計。

從2004年1～6月的檢修記錄臺帳及運行日常缺陷統計，可知SW6型（CY3-III液壓機構）少油高壓斷路器均不同程度上存在一定缺陷。這些缺陷只是運行了十幾年來其中統計某個半年的一個縮影，每次缺陷若不及時維修，將會導致斷路器設備不能正常運作，隨時威脅到系統的穩定和機組的安全運行，且滲漏的絕緣油會嚴重污染環境，與現行提倡的藍天工程是相悖的。如2004年12月份大修的#110 kV站云水線#118斷路器，解體后發現其三相三角箱變直機構已嚴重變形，分合閘有卡滯現象；C相動靜觸頭燒壞嚴重，導電性能大大下降，這些安全隱患若不及時發現并消除，后果將不堪設想。另外從檢修成本角度考慮，少油高壓斷路器的備品備件費用是巨大的，大修一臺斷路器的費用很高差不多夠得上其原價格，再加上勞民傷財，造成嚴重環境污染，少油斷路器存在易滲漏絕緣油、維護成本高工作量大、滅弧性能差、穩定性低、合閘時間長、合閘速度慢、額定電流容量小、斷口多、外型結構復雜、體積大而笨重、污染等一系列缺點。

2 升壓站高壓少油斷路器常見故障缺陷及其設計不 足的對策

根據上述少油高壓斷路器出現的缺陷和以前當時的設計問題，改造方案經討論調查研究，了解當前國內外多個生產廠家最先進的高科技的最新型的高壓電氣產品，為了實現“無油化”的要求，決定選用北京ABB廠家生產的HPL—B型（BLG彈簧）SF6高壓斷路器，逐步將西安高壓開關廠的SW6型（CY3-III液壓機構）少油高壓斷路器改造為新型SF6斷路器，新型SF6斷路器是比較安全可靠的電壓電氣設備，結構簡單美觀，基本上實現免檢修維護，它是利用具有高強度滅弧能力的六氟化硫（SF6）氣體作為滅弧介質，SF6氣體是一種用于電氣設備的氣體，它是一種無色、無味、無毒、不可燃和化學性質穩定的氣體，在室溫條件下不和其他任何物質發生反應，SF6氣體大約比空氣重5倍，這就意味著它可能積聚在電纜溝道或箱體底部，這種氣體對呼吸是沒有危害，但是如果積聚太多在人們工作的地方，就會有由于缺氧窒息的危險。這種穩定性恰好是用于電氣設備所需要的，SF6氣體具有優良的滅弧性能和絕緣性能，在高、中壓電氣設備中普遍地充SF6氣體就能夠有效地熄滅電弧。將少油斷路器改為ABB廠家生產的彈簧式機構SF6斷路器，實現了無油化，減少污染，基本消除了上述缺點，真正起到免維護、降低檢修成本、提高安全運行可靠性等優點。

3 升壓站少油斷路器改造為SF6斷路器后的效果

把西安的SW6型（CY3-III液壓）少油斷路器與平頂山的LW6型（LW6液壓）SF6斷路器及北京ABB的HPL—B型（BLG1002A彈簧）SF6斷路器的各項技術參數作比較，優缺點一目了然，很清楚看出西安開關廠出產的SW6型（CY3-III液壓機構）的各方面參數比較均落后，屬于淘汰產品。因此，為確保機組及系統能安全可靠運行；降低日后的維修成本，減少日常維修工作量；大力營造粵電集團公司積極提倡的“藍天工程”計劃，我廠將對少油斷路器逐步改造成為SF6斷路器，這是未來電廠發展生存的根本。

①在確保足夠安全措施的條件下，把原來少油斷路器、操作機構、基座及基礎拆除。這是個艱巨的過程，因為升壓站其它高壓設備均在運行狀態，既要保證有足夠的安全距離，時刻要有專人在旁監護，不能使用破壞力強的工具，以防震動過大引起其它斷路器誤跳閘，又要保證短工期內按質量、工藝要求完成工程。就是這樣的工作，6個訓練有數的民工干了10多天。之后，又重新增設新的基礎（只用了1 a）。

②#2223、#2258、#2201、#101、#100、#109斷路器本體及操作機構安裝工作與韶供人員共同完成，從起吊、接線，均由熟練有經驗的師傅操作，用時兩天時間。其余的#117、#190、#2214斷路器由班組組織完成。

③斷路器本體充SF6氣體、數據調試工作由廠家派專業技術人員直接參與，我班協作，這不但保證了開關安裝工藝及質量，同時為我廠培訓技術人才提供了保障，為日后維護打下扎實基礎。

上述改造的斷路器全部按工期完成，安裝工藝質量達到要求，各項試驗調試數據合格，全部正常運行。

從上述分析可知，將SW6型（CY3-III液壓）少油高壓斷路器通過改造為HPL—B型（BLG1002A彈簧）SF6斷路器后，達到了預定的目標，提高了開關運行的安全可靠性，保證了發電機組的安全順利運行和電網的穩定。

4 結 語

通過組織上述斷路器的改造安裝工作，使自己在理論應用于實踐中掌握了更多更先進的專業技術知識。今后，在檢修班組的工作學習中，要積極參加廠的安健環建設和班組的安全管理工作，還要更加努力學習更多的最新專業知識，不斷充實自己，千方百計在技術革新、安全生產等各方面下工夫，使班組團結和諧及管轄的設備健康安全運行，為我廠的安全運行和做強做大作出自己的貢獻。

參考文獻：

[1] 王文營.高壓SF_6斷路器液壓操動機構運動特性分析[J].沈陽工業大 學學報，2014，（2）.

[2] 劉曼.基于SF_6分解物分析的電氣設備故障診斷研究[J].湖南大學學 報，2013，（4）.