SF6斷路器的故障分析及檢修

王黎明

摘 要：目前，我國的變電站高壓斷路器使用的大多是SF6高壓斷路器，隨著SF6高壓斷路器在我國的應用越來越廣泛，電力部門開始注意到對于SF6高壓斷路器的維護和檢修，它對電力設備的安全運行起到至關重要的作用。本文主要介紹了對于SF6高壓斷路器的故障分析和檢修，并對各種故障的原因分析做出了詳細的說明。

關鍵詞：SF6斷路器；維護；檢修

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A

0.引言

SF6氣體是一種惰性氣體，其密度大概是空氣的5倍，它的介電強度比較高，比空氣的介電強度高出兩倍，且滅弧性能非常好。SF6斷路器滅弧時間短。在實際的使用運行過程中，SF6斷路器會承受較大的壓力，滅弧時間隨之減少，其空間和體積也因此減小。SF6斷路器檢修時間長。在實際的運作過程中，SF6斷路器可以連續進行多次斷路，其規定的檢修時間通常為10年左右，檢修過程不許要利用過多的人力；SF6斷路器絕緣支柱數量少。由于SF6斷路器內部結構較簡單，在實際的運作過程中，其絕緣支柱也因此減少。

SF6氣體在電弧中可以吸引游離的自由電子，SF6氣體與自由電子結合之后就會形成負離子，形成的負離子運動緩慢，能夠再次結合電子，如果SF6氣體中混有水分，它們會相互反應生成腐蝕性氣體，所以SF6高壓斷路器必須做好干燥保護。

1.SF6斷路器的維護

（1）由于SF6斷路器長期使用后，其外殼就會造成一定程度的損壞，如：外部環境對于外殼的腐蝕、使用過程中受到撞擊使得外部油漆損壞等等，所以在每年需要對外殼損壞部分進行及時地修補。

（2）斷路器在長期的使用過程中，其內部的傳動部位不能順利地運轉，所以要定期對斷路器的傳動部位涂抹潤滑油。

（3）定期對斷路器的密封不見光部位進行全面地檢修，對其中的各部分元件的性能進行精準地檢測，確保斷路器能夠長期穩定地運轉，保障整個電路的安全運行。

（4）由于SF6氣體中混有水分時會相互反應生成腐蝕性氣體，這些氣體就會對斷路器內部的元件造成極大地破壞，影響斷路器的正常功能。所以每年要對SF6斷路器中的SF6氣體進行水分的含量測量，如果其內部水分含量高于標準值，要進行及時地干燥處理。

（5）定期對SF6斷路器中的電路元件進行絕緣試驗，對其局部放電量進行精準地測試，如果發現斷路器中存在一定的絕緣缺陷，要進行及時地修復，防止斷路器長期的局部放電對整個電路造成極大的損壞。

在SF6斷路器的維護中要注意一個非常重要的問題，因為斷路器一般都是在真空條件下進行操作的，以此來保護滅弧室的一些重要部件，所以在對斷路器的正常檢修時，必須把分、同操作和彈簧的能量進行同時釋放。

2.SF6斷路器的故障分析和處理

2.1 氣體壓力系統

（1）SF6氣體的壓力較小，而繼電器沒有發出報警信號的各種原因分析以及對故障的處理方式：

（a）環境中的溫度較低，使得SF6氣體收縮，壓力減小。該故障不需要做出處理。

（b）測微水沒有及時的補充SF6氣體，使得消耗的SF6氣體沒有得到及時的補充，造成SF6氣體壓力減小。應當及時的補充SF6氣體。

（c）檢測SF6氣體的氣壓表出現較大的故障，使得檢測所得的數據偏小。對于此類問題必須及時地更換檢測SF6氣體的氣壓表。

（d）斷路器中的SF6氣體儲存裝置出現漏洞，造成SF6氣體慢慢的泄露出去，SF6氣體的壓力將會持續減小。工作人員應當及時地進行檢漏，根據檢漏的情況來選擇處理的方式。

（2）SF6氣體的壓力在正常的條件下，密度繼電器發出了報警信號的各種原因分析以及故障處理方式：必須事先斷開報警接線測量密度計的接點。

（a）信號發生相互的影響。在各個接點都正常的情況下及時的處理互串問題。

（b）各個線路之間的電壓發生相互的影響。在各個接點都正常的情況下及時的處理電壓串線問題。

（c）再次將接點閉合，如果密度繼電器仍然存在故障，則需要及時的更換密度計。

（3）SF6氣體的壓力較高的各種原因分析以及故障的處理方式：

（a）環境的溫度較高，使得SF6氣體受熱膨脹，SF6氣體的壓力升高。該故障會隨著溫度的改善而發生改變，所以不必做出特殊的處理，只需要對環境的溫度進行調整。

（b）對SF6氣體的儲存裝置進行充氣，充氣時間過長，導致充其量過大，使得SF6氣體的壓力高于正常值。對故障進行分析，如果情況屬實，應當及時的對SF6氣體的儲存裝置進行泄氣處理。

隨機抽取100例SF6氣體的壓力故障進行分析，相關的數據統計見表1。

由表1中數據可知：在SF6氣體的壓力故障中，SF6氣體的壓力在正常的條件下，密度繼電器發出了報警信號的發生頻率最高，因此，我們要對次壓力故障進行重視，找到較好的解決方案來保障SF6斷路器的長期穩定正常運行。

2.2 彈簧操作機構

（1）斷路器拒動的原因分析以及故障的解決方案

在進行故障檢測之前，事先排除電源未送達、彈簧未儲能等一些較為低級的原因，在進行精確地測量和分析：

（a）如果用手將線圈的鐵芯按壓一下，彈簧沒有發生回彈的現象，說明線圈被卡住，應當及時的調整線圈，使得彈簧線圈正常的工作。

（b）分合閘回路中的元件受到損壞。對分合閘回路進行故障檢測，找到損壞的那部分元件，進行及時的更換。

（c）斷路器的輔助開關出現故障，導致接觸不良，斷路器拒動。應當及時的查出輔助開關存在的問題及時的調整。

（2）斷路器自行合閘或分閘的原因分析以及故障解決方案

（a）在該情況下首先斷開電源，不再利用電力控制斷路器，而是利用手動控制斷路器，如果此時發現故障消失，說明故障出現在電氣回路之中，應當及時的檢測二次控制回路，并且選取合適的處理方案。

（b）在該情況下首先斷開電源，并且將線圈也拆除，若故障立即消失，說明線圈存在故障，應當及時的檢測線圈鐵芯的狀態。

（c）在該情況下首先斷開電源，不再利用電力控制斷路器，而是利用手動控制斷路器，如果此時發現故障仍然存在，說明故障發生在機械之中，及時的對機構原因進行嚴查。

（3）其他原因分析以及故障處理方式

（a）不能儲能。常見的SF6斷路器儲能故障主要有儲能的電機不能轉動和電機轉動時彈簧不儲能兩種情況。

就第一種情況來看，導致其故障出現的原因主要是其行程開關和接點接觸不良，導致電機兩端的電壓較低，甚至沒有電壓，而這就會導致電機難以正常的轉動，同時電機內的換向繞組器出現接觸不良或者被燒毀時，也會出現電機不轉動的情況。在對其處理時，由于電機不轉動，需斷開一次回路和二次回路的電源，并利用萬用表檢查行程開關的常閉接點的電阻，當電阻較大時，應對其清洗的同時，為了更好地滿足其需要，在實際工作中還可以降低更換，并在此基礎上檢測電機繞組兩側的電阻，當電阻不正常時，就應檢查繞組的引線是否存在脫焊的情況或者電機的繞組被燒壞，若有必要，還應及時的將儲能電機進行維修或更換。

而從第二種情況來看，主要是因為其彈簧出現了脫離、折斷甚至是疲勞，此時就會出現打滑的情況，使得儲能軸雖然能轉動但是彈簧不儲能的情況，此時行程開關始終是閉合的狀態，這就應需要對其是否壓緊進行檢查，同時對于損壞的彈簧應及時的更換，當彈簧沒有問題時，就應利用手動機械實現機構儲能，而如果軸套不能轉動，主要是因為減速箱內的渦輪和蝸桿發生了故障，此時就需要對減速箱進行更換。

（b）信號存在差錯。對二次回路進行及時的檢測，如果其中的元件發生較大的故障，及時更換。

由表2中數據可知：在彈簧操作故障中，斷路器拒動發生的頻率最高，我們要對此高度重視，采取合適的解決方案。

結語

SF6斷路器的斷口處具有非常高的耐壓能力，噪音較小，一般的檢修周期都比較長，零點熄弧能力較強，絕對不會造成過電壓，不存在發生火災的危險。因此，SF6斷路器在我國的變電站中的運用非常廣泛，所以我們應該加強SF6斷路器的維護及檢修，為廣大用電群眾提供一個良好的用電環境。

參考文獻

[1]張錄林. SF6斷路器檢修工藝技術研究及其應用[D].天津大學，2012.

[2]甄建聚.基于多Agent的斷路器故障診斷系統設計[D].黑龍江大學，2012.

[3]李波.六氟化硫斷路器優缺點分析及檢修方法[A].第四屆十三省區市機械工程學會科技論壇暨2011海南機械科技論壇論文集[C].2011.

[4]張永記，陳德興，鄭國順，等. 500kV SF6電流互感器現場耐壓時擊穿的分析[A].重慶市電機工程學會2010年學術會議論文集[C].2012.