變電站SF6斷路器的研究

張鑫

【摘要】論文首先從SF6開關的重要性下筆著手，通過對SF6壓力抄表裝置的主要組成部分及功能與SF6斷路器的特點以及優勢的探討，進而詳細的闡述了變電檢修中SF6斷路器的維護。

【關鍵詞】變電站；SF6；斷路器

一、前言

SF6斷路器在變電站中的一個重要組成部分，SF6斷路器的維護不僅關系著變電站管理的需要，而且與國家和人民的利益都是息息相關的。

二、SF6開關的重要性

SF6開關是變電站最重要的電氣設備，承擔著電網運行的正常操作、事故時切斷故障和電氣檢修時隔離電氣設備的作用，開關的運行狀況直接決定了電網的安全運行，對開關異常、事故的正確處理也直接決定了設備與電網的安全，對開關的異常做出正確的判斷和處理將會避免不必要的停電和事故的發生，相反，如果處理不得當，將會引起不必要的停電或擴大事故，造成嚴重后果。開關SF6壓力降低至閉鎖值是很常見的異常，運行值班人員對這些異常的處理也很熟悉，幾乎每一個值班員都能回答出處理步驟：現場檢查實際壓力值，如果不是誤報的話要立即采取防跳措施。

三、SF6壓力抄表裝置的主要組成部分及功能

1、電子式定時器

電子式定時器利用石英振蕩器或民用交流電的標準頻率，經過分頻計數組成時間累加器或數字鐘，按照預置的時間編碼輸出控制信號。這種定時器走時精確，時間設定沒有誤差，定時精度高，控制程序多。其中長時段定時器最小控制時段一般為1分鐘，配上微處理器后能精確地編制一年的時間程序，組成多路可編程序的定時器。

2、數字式攝像頭

數字攝像頭具有視頻攝影，傳播和靜態圖像捕捉等基本功能，它是借由鏡頭采集圖像后，由攝像頭內的感光組件電路及控制組件對圖像進行處理并轉換成電腦所能識別的數字信號，然后借由并行端口或USB連接輸入到存儲裝置中。

3、8051單片機數據存儲器

8051單片機數據存儲器由讀寫存儲器RAM組成，其內部有256個單元的內部數據存儲器，其最大容量可擴展到64k，用于存儲實時輸入的數據。其中00H～7FH為內部隨機存儲器RAM，80H～FFH為專用寄存器區。8051內部數據存儲器地址由00H至FFH共有256個字節的地址空間，該空間被分為兩部分，其中內部數據RAM的地址為00H～7FH（即0～127）。

4、多用途DF無線數據收發模塊

無線數據傳輸廣泛地運用在車輛監控、遙控、遙測、小型無線網絡、無線抄表、門禁系統、小區傳呼、工業數據采集系統、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數據終端、安全防火系統、無線遙控系統、生物信號采集、水文氣象監控、機器人控制、無線232數據通信、無線485/422數據通信、數字音頻、數字圖像傳輸等領域中。

四、SF6斷路器的特點以及優勢

SF6斷路器主要以SF6氣體作為主要的絕緣和滅弧的介質。其中，SF6氣體自身存在諸多優勢：①SF6氣體具有超強的負電性。其分子可迅速抓住電流中的自由電子，利用自身的負點特點，將自由電子轉化為負離子。這些負離子在運行中逐漸降低了導電的功能，致使電弧間介質強度和恢復速度成倍加快，強化了滅弧功能。②SF6氣體具有超強的混合性，當SF6分子遇到自由電子時，可達到100%的混合率，加速負離子集合體的形成。因此，SF6氣體具有超強的絕緣性和滅弧性。

SF6斷路器的主要優勢在于：①端口處的耐電壓能力強；②結構簡單，內部組織零件少，絕緣支柱數量少；③檢修周期時間長，可允許多次斷路。一般檢修的周期在10年左右，同時，檢修的過程中僅需要2—3人就可完成全部的檢測；④體積小，節省空間；斷路的電流壓力大，所需的滅弧時間較短；⑤SF6斷路器選用優質的彈簧機構，具有動作迅速，電源容量小的特點，有利于正常的維修與護理。

五、變電檢修中SF6斷路器的維護

1、SF6斷路器氣體檢漏要點分析

在SF6斷路器的正常運行過程當中，若在焊接接縫、以及密封面、接頭關鍵部位出現裂縫，不單單會導致以上關鍵部件的表面質量受到不良影響，更關鍵的是會造成SF6斷路器出現氣體泄漏方面的問題。在現階段的技術條件支持下，要求使用專用型氣體檢漏儀裝置進行檢漏作業。一般來說，泄漏問題能夠在檢修中得到及時的發現，多不會出現過于嚴重的泄漏。但，一旦出現嚴重，波及范圍廣的泄漏問題，從檢修安全性的保障角度上來說，要求操作人員遠離泄漏中性點10m以上，待泄漏停止后方可進入危險區域開展檢修工作。還需要注意的是：若SF6斷路器出現泄漏是由電氣設備內部故障所誘發的，則勢必會在故障電氣設備內部殘留一定的SF6氣體電弧分解產物，就有一定的污染性、以及毒害性，要求進行檢修作業的工作人員在對電氣設備外殼表面進行清理的基礎之上，做好相應的防護措施，并對整個檢修工作環境進行通風換氣（保障工作環境中的空氣氧氣濃度含量能夠控制在18%及以上水平）。

與此同時，在針對SF6斷路器進行氣體檢漏作業的過程當中，要求對各項操作加以規范，避免出現檢修質量低下或安全性方面的問題。首先，需要嚴格參照產品說明文件中的相關要求展開檢漏工作，對檢漏儀探頭的探出時間進行嚴格的控制。特別是針對SF6斷路器泄漏問題相對比較嚴重的情況而言，由于所波及區域內的SF6氣體濃度含量極高，一旦將檢漏儀探頭探出，則很有可能在瞬時間導致表針顯示滿刻度并做報警處理。為了避免表針所指示刻度出現誤差問題，需要立即轉移探槍進行恢復。

2、SF6斷路器故障處理要點分析

在SF6斷路器的日常運行過程當中，受到多個方面的因素影響，可能導致斷路器表現出包括線圈燒壞、機械卡澀、以及絕緣不良在內的多個方面的故障、質量問題。若無法針對以上故障問題進行處理，則很有可能對SF6斷路器的安全、穩定運行產生不良的影響。具體來說，在出現以上故障的情況，相應的處理作業應當從以下幾個方面入手，加以開展：（1）首先，針對SF6斷路器線圈燒壞問題而言，出現此類問題的情況下，要求首先針對合閘回路的接通情況進行檢查，判別是否是由合閘回路運行失效或者是輔助開關動作不到位的問題而引發的合閘線圈燒毀問題，并對以上存在運行隱患的部位加以處置，對燒壞的線圈進行更換，恢復其運行；（2）其次，針對SF6斷路器出現的機械卡澀問題而言，應當及時檢查出現卡澀的部位，發現卡澀問題后，應當首先應用柔軟衛生紙，或者是吸塵衛生紙對表面存在的雜質進行擦拭，針對關鍵機械聯動部位，需要通過涂抹潤滑油脂的方式，提高其潤滑性能。

3、SF6斷路器預防性試驗檢修要點分析

在變電檢修作業的實施過程當中，除需要對其關鍵性的運行指標（含水量指標），以及最為常見的故障問題（泄漏問題）加以關注以外，還需要通過預防性試驗檢修的方式，達到保障SF6斷路器安全、穩定運行的重要目的。具體而言，在SF6斷路器預防性試驗檢修過程當中，所涉及到的工作要點包括以下幾個方面：第一，可以通過對SF6斷路器進行含水量檢測的方式，評估SF6斷路器內部絕緣性能與水平；第二，在針對SF6斷路器主回路直流電阻參數進行測量的過程當中，需要將實測值嚴格控制在一定的水平范圍之內，具體的評估方式為：實測數值≤1.2*初始數值。同時，在電阻檢修完成后，應當對螺釘進行加固旋緊處理，避免后續SF6斷路器在運行過程當中，出現燒損電桿方面的問題；第三，在對SF6斷路器均壓電容器裝置、以及分閘電阻裝置運行性能進行檢修的同時，還需要注意的相關裝置投入運行時間長短的判定，評估其老化水平，采取相應的處理措施；第四，在對SF6斷路器分合閘電磁鐵進行檢修的過程當中，重點需要關注對電磁鐵動作電壓參數的測定工作，所測定可靠動作電壓水平的要求為：30%*額定電壓≤實測數值≤65%*額定電壓。

五、結束語

變電站SF6斷路器在變電站中有著重要的作用。在變電站SF6斷路器研究的過程中，如果SF6斷路器的維護得不到充分保障，存在潛在隱患，那么，對山變電站的安全會產生很大的影響。

參考文獻

[1]廉小紅.SF6斷路器常見故障及處理措施[J].硅谷，2010，（12）.

[2]陳洪愛.一例SF6斷路器爆炸的原因分析[J].才智，2010，（25）.

[3]王德海.淺析SF6斷路器維護要點[J].才智，2010