SF6開關在變電檢修中的常見問題及解決措施

國網江蘇省電力有限公司徐州供電公司 拾以厚 曹 翔

隨著供電系統及相關電力技術的迅速發展，SF6開關被廣泛地應用于供電系統。SF6開關中SF6氣體的含水率對開關的安全和穩定性有很大影響。在SF6開關的安裝和使用過程中，應充分掌握SF6開關的運行規律和原因，并定期采用科學的方法進行檢查和維護，為解決SF6開關的相關問題打下基礎。

1 SF6開關簡介

SF6開關又稱為SF6斷路器，主要包括操作機構室、母線室、電纜連接室、低壓控制保護室與開關室等幾個部分，是一種利用SF6氣體作為絕緣材料和滅弧介質的新型開關。從結構方面出發，可以將SF6開關分為封閉式、落地罐式、絕緣支柱形式，根據滅弧裝置形式又可分為自能式、旋轉式與壓氣式。SF6氣體有很強的絕緣性能和載流能力，對環境的適應性更強[1]。盡管SF6開關采用了較先進的彈簧儲能型結構，簡化了維護難度，但由于SF6開關是電力系統中的一個重要部件，在出現問題時會造成較大的負面影響，因此對SF6開關的檢修和維修更應重視，提高其檢修水平對提高變電設備整體安全水平具有重要意義[2]。

SF6開關的主要特點是采用SF6氣體作為滅弧氣體和絕緣介質，在使用中表現出較好的滅弧效果。SF6型開關由于其強大的功能，廣泛應用于變電設備。其具體特點如下：第一，SF6氣體混合性強，當電子與SF6分子接觸時，幾乎100%混合成負離子，能在很短的時間內抓住電流中的自由分子，促使其加速流動；第二，SF6氣體在進行轉化過程中，降低了負離子的導電性，提高了滅弧能力；第三，SF6開關具有較好的散熱性能。一般而言，開關中滅弧氣體的熱容量比空氣高，而絕緣氣體的熱容量滅弧能力高，因而導電性較強，溫度較低，較易散熱；第四，電源的源容量小，內部的彈簧質量較好，開關速度快，有效實施開斷，在變電檢修中的作用不可忽視，而且對自身的維護和修理也得到了幫助。此外SF6開關也存在著一些缺陷，如密封觸頭的可靠性較差；溫度較高時SF6氣體會產生腐蝕氣體。

2 變電檢修中SF6開關出現的問題及解決方案

SF6開關多層面壓力開關失效：多層面壓力開關失效在SF6開關運行過程中是經常出現的一種故障，該故障的產生往往是由復雜的因素引起的，在對SF6開關的使用過程中，任何一個小小的故障就可能導致出現該故障；開關的頻繁使用，預警提示等也會導致這一問題出現。SF6多層面開關的失效問題主要表現在以下幾個方面：一是SF6開關在使用過程中機械運行不順暢，進一步導致了SF6開關控制動作的受阻；二是SF6下相關管道被堵塞，使得微動開關本身無法發揮作用；三是SF6開關中控制部氣壓接觸點的平衡被破壞，阻礙了各種力的傳遞；四是SF6開關中相關部件之間不能完全連接，導致控制回路的相關節點不能接觸等，都會造成出現多層面壓力開關失效問題[3-5]。

SF6開關中氣體泄漏問題：在運行過程中，SF6開關內部結構中多個部件之間需要充分接觸，在長時間運行后，各部件之間將會出現接觸不良現象，進一步導致SF6開關出現氣體泄漏問題。當出現該問題時，SF6開關利用先關技術自動發出警告，使相關工作人員能及時了解SF6開關出現的問題，并及時解決問題。SF6開關發生氣體泄漏問題的原因如下：一是由于SF6開關內部結構密閉性差，各部件之間接觸不充分，導致SF6開關在生產制造過程中出現了一些問題；當SF6開關密封部分發生損壞、斷裂，以及加工工藝不完善等情況，均會造成SF6開關漏氣；二是在SF6開關安裝過程中，密封部件之間存在一定的雜質，以及工作人員的不規范操作等都會造成SF6開關漏氣。若SF6開關出現滅弧問題，漏氣現象也會發生。

SF6開關多層面壓力開關失效解決方法：對SF6開關進行定期維護，并在其斷電后對內部各部件進行仔細清理。在需要經常活動的部位涂上適量的潤滑油，以提高自身的靈活性；應采用科學的方法對SF6開關的傳統結構進行改造和優化，使SF6開關自身的壓受點發生變化，提高SF6開關在運行中的控制動作；開啟壓力調節泵，將相關壓力調整到4.26MPa，經過一段時間后，SF6開關的微動開關將產生一定的響應，并將空氣壓縮機與電源隔開；當相關壓力降至4MPa 時，開啟SF6開關的微動開關同時也要設置空氣壓縮機；當壓力降至3.8MPa 時，工作人員應進行閉合，最后按上述流程調整SF6開關，直至各部件能夠正常工作為止；SF6開關在工作中易受各種因素的影響，容易導致內部結構中各部件的松動，造成部件間的接觸問題，因此工作人員在對SF6開關進行定期檢查時應提高對各部件的穩固性的檢查，以提高各部件的接觸性。

SF6開關氣體泄漏解決方法：密封問題是造成SF6開關氣體泄漏的主要原因，使SF6開關內部壓力大大降低，從而影響SF6開關的精準性，進而影響整個系統的運行。因此，安裝SF6開關時，必須注意合理選擇SF6開關的密封材料，一般選擇密封性能良好的材料，并進行抽樣檢查，以便判斷密封材料是否符合有關標準的要求。另外，在變電檢修中如果發現SF6開關出現氣體泄漏情況，必須在第一時間處理，及時更換密封圈。將SF6開關的密封性作為變電檢修的核心工作，確保密封材料能達到工程標準，避免出現氣體泄漏。

3 針對SF6開關的檢驗

SF6開關的含水量檢驗。對SF6開關中SF6氣體的含水率業界有嚴格的標準。其原因是，當變電設備運行時會產生不同類的SF6氣體分解物，在長時間運行中空氣中的水分會深入到絕緣設備中，從而影響絕緣設備的絕緣強度，甚至會影響設備安全。同時開關與水分接觸時也會產生有害化學物質，對工作人員的身體造成傷害。一般造成SF6氣體含水率超標的主要原因為：SF6氣體在生產時混有水分；設備在裝配和維修時混有水分；設備及材料吸附水分；空氣中的水分混入了設備中等。所以在日常檢查時要注意設備的含水率指標，使之保持在正常范圍內。為避免水分含量超標情況可采取以下措施：對設備進行裝配和維修時應嚴格監控室內含水率，應嚴格按規定操作、做好設備的清潔工作；對設備進行氣體補充時應保證充氣管道干燥；加強設備密封處，選擇高質量的密封材料，防止空氣中的水分進入設備，影響設備的正常使用；在室內沖入高純度氦氣或抽真空氣，確保室內干燥性；注意保持開關部件的干燥。

SF6開關壓力降低的檢驗。對于開關設備壓力降低的信息報告應現場檢查其壓力值，如信息正確應立即采取防跳措施。切斷控制電源的開關，然后由專業人員進行氣體補充，使其壓力回到正常水平。盡管各變電站對開關壓力降低這個問題的處理方法不同，但只要處理得當，能保證變電站的正常工作就可以了，但需要注意的是，處理此類問題要在最短的時間內制定對策，避免擴大事故影響。

SF6開關的故障檢驗。開關在運行中還可能發生線圈燒損、機械卡澀、絕緣不良等故障。對上述問題，應采取以下對策。若出現線圈燒損，應檢查合閘回路是否存在問題，并修復有問題的地方，使開關恢復運行。如發生機械卡澀，應用專業物品擦拭卡澀部位，并涂上潤滑劑，使其機械運轉順暢。機械發生卡澀也會造成分閘出現問題，設備的運轉牽一發而動全身，所以要做好各部件的檢修工作。在設備發生機械故障時，應切斷電源，并抽出殘余SF6氣體，當完成這些工作后再對設備進行檢查，找出故障的原因。通常會使用傳感器技術和微電子技術來檢測中設備的有關參數和運行狀態，并根據檢測出的問題提出相應的解決辦法。

SF6開關的預防性檢驗。這項工作的主要目的是保證開關正常工作。具體包括：對SF6開關進行常規檢查，觀察是否有氣體泄漏與含水率超標等現象，以保證系統的安全運行；檢查開關是否有部件老化的問題；主回路電流、電阻測量的實測值的大小應控制在初始值的1.2倍左右。當檢查結束后，應加固設備以防止燒蝕電桿；對分合閘中的電磁鐵動作電壓進行檢查，確保動作電壓的額定電壓值在30～65%之間；對油氣壓運行性能進行檢查；對變電設備進行檢查時，要對檢驗設備的準確性進行檢查，避免因檢驗設備出現問題而引起測量誤差。

綜上，隨著電力技術的迅速發展，SF6開關已被廣泛地應用于各個供電系統中，由于工作環境的影響，常出現多層面壓力開關失效和氣體泄漏等故障現象。所以，相關工作人員應以科學的方法解決相關問題，更好地發揮處SF6開關的作用。