變電檢修中高壓SF6斷路器的常見故障及檢修維護(hù)策略

馬曉飛

[摘? ? 要]隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)生活中的用電需求日益增加。電力企業(yè)的變電站設(shè)備運(yùn)行安全質(zhì)量對(duì)電力行業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益具有直接影響。SF6斷路器在變電檢修過程中具有重要作用。本文主要對(duì)變電檢修中高壓SF6斷路器的常見故障和檢修維護(hù)策略進(jìn)行探析。

[關(guān)鍵詞]變電檢修;高壓SF6斷路器;常見故障;檢修維修策略

[中圖分類號(hào)]TM73;TM561 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）11–00–02

[Abstract]My country's social economy is developing rapidly， and people's daily demand for electricity in production and life is increasing. The safety and quality of the operation of substation equipment of power companies have a direct impact on the social and economic benefits of the power industry. SF6 circuit breaker plays an important role in the process of substation maintenance. Mainly analyze the common faults and maintenance strategies of high-voltage SF6 circuit breakers in substation maintenance.

[Keywords]substation maintenance; high-voltage SF6 circuit breaker; common fault; maintenance strategy

SF6斷路器的維護(hù)對(duì)變電站的安全運(yùn)行具有重要作用，對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備的不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)視。高壓SF6斷路器在使用的過程中存在一些常見故障，需要探討有效的檢修維護(hù)策略，保證變電站安全運(yùn)行。

1 SF6斷路器特點(diǎn)分析

1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

SF6是能夠有效實(shí)現(xiàn)滅弧的氣體，相關(guān)專家進(jìn)行研究合成，得到了SF6斷路器，它在電力系統(tǒng)中起到有效的保護(hù)作用。高壓環(huán)境下的斷路器常見的有油、真空、和空氣斷路器，SF6斷路器和這些斷路器相比較，具有較多的優(yōu)勢(shì)。SF6斷路器相比較于油斷路器，具有比較輕便的體積，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，具有較低的損耗。SF6斷路器和真空、空氣斷路器相比較，具有高性能、遮斷容量大的顯著競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)上具有比較廣闊的發(fā)展前景，成為變電系統(tǒng)中重要的運(yùn)用設(shè)備。

SF6斷路器主要由開斷元件、傳動(dòng)系統(tǒng)和操作機(jī)構(gòu)部分構(gòu)成。SF6斷路器的滅弧室;操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是依據(jù)斷路器自身的特征和實(shí)際操作形式進(jìn)行劃分成不同的類型，主要有氣動(dòng)式、彈簧式、電磁式和液壓式，相對(duì)噪音較低，同時(shí)具有較高的穩(wěn)定度，具有一定的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)[1]。

對(duì)SF6斷路器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)方面進(jìn)行分析，液壓式斷路器主要對(duì)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)部的元件和工作線路進(jìn)行運(yùn)用，對(duì)斷路器進(jìn)行有效控制和調(diào)節(jié)，將單相和多相的結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)系，采用液壓工作缸體達(dá)到滅弧室的結(jié)果。SF6斷路器結(jié)構(gòu)相比其他斷路器具有較多的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有先進(jìn)成熟的技術(shù)進(jìn)行支持和保障。

1.2 應(yīng)用特點(diǎn)分析

SF6斷路器在實(shí)踐應(yīng)用的過程中主要是充分發(fā)揮散熱性能和絕緣性特點(diǎn)。SF6斷路器具有較強(qiáng)的散熱性優(yōu)勢(shì)，斷路器內(nèi)保存的滅弧氣體具有較大的熱容量，這些滅弧氣體是絕緣氣體的主要載體，和其他氣體相比較具有較強(qiáng)的滅弧效果。斷路器外圍溫度由于電弧芯位的導(dǎo)電功能，相比其他區(qū)域溫度較低，能夠快速進(jìn)行散熱，其散熱速度和溫度維持在實(shí)際應(yīng)用中具有一定優(yōu)勢(shì)[2]。另外，SF6斷路器在實(shí)踐應(yīng)用中不會(huì)出現(xiàn)高截流過電壓形成的意外故障時(shí)間，其滅弧氣體的絕緣性比空氣斷路器高出數(shù)倍，具有其他斷路器無法達(dá)到的絕緣強(qiáng)度。SF6滅弧氣體是一種惰性氣體，電弧和斷路器產(chǎn)生碰撞之后，就會(huì)產(chǎn)生氧化及氟化反應(yīng)，形成最佳的絕緣物質(zhì)，完成斷路器的滅弧工作之后，轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定性質(zhì)的滅弧氣體。

2 變電檢修中高壓SF6斷路器常見故障分析

2.1 外部結(jié)構(gòu)破壞、氣體泄漏常見故障

SF6斷路器在實(shí)際應(yīng)用的過程中處在長期工作運(yùn)行的狀態(tài)，受到外界相關(guān)環(huán)境因素的影響，如檢修維護(hù)工作開展不及時(shí)或者不到位，就會(huì)容易造成SF6斷路器外部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生老化的現(xiàn)象或者出現(xiàn)損壞，同時(shí)容易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。另外，SF6斷路器外部結(jié)構(gòu)如果遭受到意外撞擊，會(huì)對(duì)SF6斷路器的外殼產(chǎn)生一定程度的損壞，造成SF6斷路器出現(xiàn)氣體泄漏，減小SF6斷路器的內(nèi)部壓力。因此，檢修維護(hù)工作人員需要按照規(guī)定時(shí)間，對(duì)SF6斷路器的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和維護(hù)，對(duì)于處在長期運(yùn)行狀態(tài)的主要工作部件進(jìn)行定期的潤滑工作，保證SF6斷路器運(yùn)行的質(zhì)量安全，同時(shí)延長其使用壽命。

2.2 氣體離蝕性、正常分合故障

SF6斷路器在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的過程中，在工作運(yùn)行環(huán)境中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)SF6氣體，氣體中的水分容易被吸收，在一定程度上會(huì)造成SF6斷路器的表面存在凝結(jié)冰現(xiàn)象，同時(shí)造成SF6斷路器的巖面產(chǎn)生閃絡(luò)，對(duì)SF6斷路器運(yùn)行的安全質(zhì)量具有重要影響。SF6氣體在SF6斷路器使用的過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在化學(xué)反應(yīng)的過程中形成較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)絕緣材料等產(chǎn)生較大的威脅。因此，SF6氣體在斷路器使用過程中對(duì)內(nèi)部和外部具有較強(qiáng)的威脅性，在長期工作的狀態(tài)下，會(huì)對(duì)SF6斷路器的外部和內(nèi)部產(chǎn)生較大的損壞，對(duì)斷路器的使用性能產(chǎn)生影響。因此，在SF6斷路器應(yīng)用過程中，工作人員需要對(duì)其中的SF6氣體按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格把控，同時(shí)需要嚴(yán)格控制相關(guān)設(shè)備中的水分含量，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)SF6斷路器中的水分進(jìn)行檢查，同時(shí)采用針對(duì)性的干燥措施進(jìn)行處理。

2.3 絕緣性問題、壓力失控故障

SF6斷路器的絕緣性較強(qiáng)，主要是密封圈對(duì)內(nèi)部的氣體洞進(jìn)行密封，還有部分?jǐn)嗦菲魇沁\(yùn)用不銹鋼焊接和密封圈進(jìn)行有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)密封作用。C-GIS的充氣柜密封具有不同種類的密封形式，在實(shí)際使用中運(yùn)用不同的部件，如密封圈或者金屬波紋管等進(jìn)行密封。SF6斷路器在實(shí)際應(yīng)用的過程中，內(nèi)部元器件的絕緣性對(duì)其工作性能的發(fā)揮產(chǎn)生直接影響，如果其絕緣性存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，或者具有一定程度的缺陷，會(huì)對(duì)SF6斷路器工作的安全質(zhì)量產(chǎn)生影響，容易造成SF6斷路器的整體壓力失控，甚至?xí)斐蓢?yán)重的局部放電，導(dǎo)致整個(gè)電路系統(tǒng)無法進(jìn)行正常的長期工作，同時(shí)對(duì)斷路器的整體質(zhì)量產(chǎn)生較大的損傷。SF6斷路器只有長期正常工作運(yùn)行，才能保證整個(gè)電路安全運(yùn)行，斷路器一旦產(chǎn)生密封問題，會(huì)對(duì)整個(gè)電路運(yùn)行產(chǎn)生較大威脅，難以保證電路的安全運(yùn)行。因此，工作人員需要對(duì)SF6斷路器進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，對(duì)相關(guān)部位的密封性進(jìn)行檢查，避免產(chǎn)生絕緣性問題，為SF6斷路器正常安全工作提供有效的支持和保障。

3 變電檢修中高壓SF6斷路器常見故障的檢查維修策略探析

3.1 氣體泄漏故障策略分析

密封的問題造成SF6斷路器的氣體泄漏，造成其內(nèi)部壓力減小，對(duì)工作性能和準(zhǔn)確動(dòng)作產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電路的安全運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。因此，工作人員對(duì)SF6斷路器進(jìn)行安裝工作之前，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇具有較強(qiáng)密封性的材料，同時(shí)對(duì)于選購的材料進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢查其密封性，根據(jù)專業(yè)的檢查結(jié)果，斷定材料的密封性是否符合相關(guān)規(guī)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而有效地保證密封材料能夠全面符合生產(chǎn)使用的實(shí)際需求。

變電檢修的過程中，對(duì)于SF6斷路器的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)于存在的問題，采取針對(duì)性的有效措施進(jìn)行及時(shí)妥善處理，發(fā)現(xiàn)氣體泄漏的情況根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行維護(hù)或者直接更換密封圈。工作人員在實(shí)際工作中要嚴(yán)格檢查SF6斷路器的密封性，保證密封材料符合相關(guān)質(zhì)量需求，避免產(chǎn)生氣體泄漏的故障。

3.2 分合故障策略分析

相關(guān)工作人員對(duì)于SF6斷路器進(jìn)行檢修和維護(hù)的過程中，對(duì)斷路器中包含的水分含量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，控制其中的水分含量，避免氣體對(duì)斷路器內(nèi)部的相關(guān)元器件產(chǎn)生一定的腐蝕，尤其是將SF6氣體和水分進(jìn)行混合的過程中，經(jīng)常容易對(duì)信號(hào)桿的連接部分產(chǎn)生腐蝕，造成斷路器內(nèi)部元件的破壞。SF6斷路器內(nèi)部的溫度處在較高的情況下，通常容易使內(nèi)部元件發(fā)生老化現(xiàn)象，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)跳閘的情況，對(duì)整個(gè)供電線路產(chǎn)生一定的影響。因此，相關(guān)工作人員在對(duì)SF6斷路器檢修的過程中，需要對(duì)具體設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)嚴(yán)格的對(duì)SF6斷路器信號(hào)桿連接部位進(jìn)行全面的處理和檢修，同時(shí)對(duì)密封元件進(jìn)行及時(shí)更換，避免SF6斷路器內(nèi)部產(chǎn)生氣體泄漏造成開關(guān)分合故障，有效的對(duì)SF6斷路器穩(wěn)定安全性進(jìn)行保障。

3.3 壓力失控故障策略分析

SF6斷路器內(nèi)部出現(xiàn)相關(guān)問題會(huì)導(dǎo)致壓力失控故障，如SF6斷路器內(nèi)部元件的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)功能出現(xiàn)一些問題，就會(huì)造成內(nèi)部壓力存在不均衡的狀態(tài)，導(dǎo)致整個(gè)SF6斷路器的壓力失控故障發(fā)生。因此，相關(guān)工作人員需要在變電檢修中的全過程，加強(qiáng)對(duì)內(nèi)部元件進(jìn)行全面詳細(xì)的檢修和維護(hù)，避免SF6斷路器的內(nèi)部元件發(fā)生損壞，造成整個(gè)SF6斷路器不能正常安全的應(yīng)用，要對(duì)相關(guān)內(nèi)部元件進(jìn)行全面清潔，同時(shí)對(duì)重要工作的相關(guān)元器件進(jìn)行有效的潤滑工作，最大限度的減少斷路器在長期工作狀態(tài)內(nèi)部元件產(chǎn)生磨損的程度。工作人員需要對(duì)每個(gè)內(nèi)部元件工的位置進(jìn)行檢查，保證元件在準(zhǔn)確的位置上保持正常的運(yùn)行狀態(tài)，使整個(gè)SF6斷路器在高壓環(huán)境下進(jìn)行正常安全工作。

另外，電力企業(yè)要對(duì)相關(guān)檢修維護(hù)工作人員自身的綜合素養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力進(jìn)行全面提升，定期開展專業(yè)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，及時(shí)更新他們的知識(shí)儲(chǔ)備，促進(jìn)他們抱有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度進(jìn)行工作，保證工作有序開展。

4 結(jié)語

本文主要對(duì)SF6斷路器的特點(diǎn)和變電檢修中高壓SF6斷路器常見故障進(jìn)行分析，同時(shí)探討了氣體泄漏、分合故障、壓力失控故障的檢修維護(hù)策略，減少斷路器的損壞，降低應(yīng)用成本，提升檢修維護(hù)工作的質(zhì)量和效率，對(duì)斷路器的安全穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行保證。

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