802斷路器回路電阻超標處理

夏勝紅

摘 要：通過記錄廣東粵電新豐江發電公司2號發電機出口802斷路器回路電阻超標后繼續運行的一系列參數變化情況，體現斷路器回路電阻增大對機組正常運行的影響程度。分析回路電阻超標原因，闡述斷路器解體大修過程及大修后各項試驗情況，提出新的處理方法。

關鍵詞：SF6斷路器；回路電阻；解體；導電膏；觸指

廣東粵電新豐江發電公司二號發電機出口802斷路器采用的是瑞士ABB公司的HGI2型SF6斷路器。該斷路器的額定電壓是17.5KV，新豐江發電公司2號發電機出口電壓為13.8KV。在2014年C級檢修時已發現802斷路器三相的回路電阻略超規定值。廠家要求回路電阻要小于8МΩ。由于已過臨界值，故相關技術人員要求加強監視，密切關注802斷路器回路電阻。之后幾次的測值未見異常升高。2015年12月發現802斷路器回路電阻劇增，實地測量數據見表1。本次所使用的測量儀器為HYHL-200型開關回路電阻測試儀。

1 回路電阻超標原因

高壓斷路器的內部導電回路元件主要有動觸頭、靜觸頭和中間觸頭。導電回路電阻由固定電阻和接觸電阻兩大部分組成。固有電阻是無接觸連接部件導體回路的電阻，接觸電阻是接觸連接部分產生的附加電阻[ 1 ]。接觸電阻又分為收縮電阻和表面電阻。收縮電阻是載流線由于收縮或聚集產生的電阻。表面電阻與觸頭的表面膜有關系。而表面膜往往在分閘過程中被機械破壞或者擊穿破壞，產生電阻率很大的氧化物、硫化物等。這些氧化物、硫化物和灰塵的組成物聚居在觸頭表面，共同產生的的表面電阻比收縮電阻大幾萬倍，故高壓斷路器回路電阻增大的主要原因之一就是表面電阻增大。

在排除了人為操作失誤、儀器誤差等因素后，初步判定為開關內部的觸頭表面膜異常。經廠家人員和公司技術安監部人員討論研究后，一致認為該故障需要對開關進行解體大修才能消除。

2 回路電阻超標的特殊運行方式

由于現場無設備備品，需要臨時訂購。開關零部件臨時訂購需要等待幾個月。而此時正值豐水期，且新豐江水庫正處高位運行，若停機檢修等待備品，一方面可能造成開閘泄洪，造成較大的經濟損失，另一方面長期高水位運行也增加了大壩的安全隱患。經過專業人員查閱相關資料，并對802斷路器運行的歷史數據進行分析，最終同意802斷路器繼續保持正常運行，但必須采取更加嚴密的監視措施，隨時了解802斷路器的運行狀況，并制定相應的應對措施。

其中802斷路器的特殊運行措施如下：

1）在符合系統要求情況下盡可能避免2號發電機組開機。2）溫度監測：在開關本體中間金屬部位貼示溫片監示溫度情況，并列入運行每天三次的巡檢項目中； 3）當斷路器出現溫升異常時，則退出802斷路器，并即刻測量斷路器回路電阻，分析開關運行狀況。4）加強監視802斷路器SF6氣體壓力情況，當斷路器SF6氣體壓力高于0.72MPa時立即匯報技術安監部。

3 回路電阻超標處理

2016年7月19日，備品到貨。ABB廠家技術人員與公司相關人員對802斷路器進行解體。開關解體后，發現動觸頭的一面有黑色痕跡，靜觸頭部分也有變黑。解體后的動觸頭和靜觸頭照片如圖1和圖2。對回收的SF6氣體進行檢測，發現SF6氣體微水超標，需要更換SF6氣體。

3.1 分析黑色痕跡的原因

斷路器解體后發現斷路器動觸頭有部分磨損變黑，靜觸頭觸指也有變黑。經分析這些黑色痕跡與潤滑導電膏密切相關。高壓斷路器在合分閘過程中觸指和導電環相互滑動，為減輕觸指及導電環的磨損，必須涂抹導電膏潤滑。在斷路器開斷過電流時，高溫電弧會分解滅弧室內部的SF6氣體和滅弧觸頭，產生大量的粉塵分解物[ 2 ]。這些分解物會附著在導電膏上，形成一種黑色的膏狀混合物。在常溫下，這些導電膏混合物變硬，使斷路器回路電阻增加，但是斷路器帶負荷運行時，這些導電膏混合物在高溫下變軟，不會影響斷路器的載流能力。

在開關解體時發現斷路器的滅弧觸頭及導電環均有電弧燒灼的痕跡。這表明802斷路器此前開斷過過電流，產生的分解物附著在導電環觸指以及導電膏上，它們共同造成了高壓斷路器回路電阻升高。

3.2 開關解體處理過程

解體后，首先用酒精清洗所有的機構，打磨動觸頭變黑的表面。更換靜觸頭觸指30595和靜觸頭觸指30588，更換了導電膏、全套密封圈、片狀觸點、波紋環和導向環等相關零部件。上述工序完成后，在觸指和導電環之間重新涂抹導電膏，并對高壓斷路器進行抽真空充SF6氣體。

3.3 回裝后的數據測量和試驗

回裝后對斷路器進行了整體絕緣電阻、交流耐壓測試，做了機械特性、動態電阻和回路電阻測試[ 3 ]。還對滅弧室氣體進行了微水測試。微水測試的結果為-41.10c/112ppmv。測試結果均合格。表明開關狀態良好。符合運行條件，可以正常投入使用。通過現場解體的實物表現及原因分析，建議在結合實際運行條件的基礎上，適當的縮短正常的檢修周期。

4 結語

開關解體大修解決了新豐江發電公司發電機出口802斷路器存在半年多的回路電阻超標的隱患，也大大減輕了生產人員對該斷路器運行維護的壓力。在802斷路器回路電阻超標期間，開關繼續保持了高負荷運行，并且堅持運行至開關解體大修，這也開辟了處理開關回路電阻超標的另外一種途徑。在實際應用中，面對開關回路電阻超標故障時，一定要仔細分析原因。若是斷路器因為開斷過電流，導致觸頭和導電膏氧化分解，從而引起斷路器回路電阻超標的情況，則可根據電廠機組的實際運行需要有計劃的進行停電大修。

參考文獻：

[1] 劉勇，李來宏.中高壓斷路器回路電阻阻值超標分析[J].安徽馬鞍山：冶金動力.

[2] 楊廣源，張杰.LW24-72.5型斷路器回路電阻超標原因分析[J].廣西南寧：廣西電力.

[3] 趙興林.500KV斷路器回路電阻值超標分析[J].云南迪慶：云南電力技術.