變電檢修中SF6斷路器的特點與其維護措施探討

姚佳興

【摘 要】我國電網使用SF6斷路器已經有幾十年的時間，現在在我國電網中，SF6斷路器的使用已經是相當廣泛。但是由于這些SF6斷路器都是一、二十年前安裝使用的，年限都已不短，因此這些SF6斷路器在使用中多多少少都出現了一些問題。尤其是這幾年天氣變化加劇，各個地區極端天氣都有所增多，客觀上增加了戶外型SF6斷路器的故障概率。本文在此基礎上就變電檢修中SF6斷路器的特點與其維護措施進行了簡要的分析。

【關鍵詞】變電檢修；SF6斷路器；特點；維護措施

1分析SF6斷路器的結構構成

本文進行研究的SF6斷路器是LW15-220型SF6斷路器，該斷路器的主要構成，由滅弧系統、氣動操作系統和壓縮氣體系統三部分組成。滅弧系統一般儲存的六氟化硫氣體壓力約為3-5個大氣壓。這些高壓六氟化硫氣體在斷路器斷開時，通過橫吹或者縱吹的方式，將動、定觸頭之間產生的電弧或電火花吹滅，保證設備及線路的安全。氣動操作系統是利用壓縮空氣作為產生推力的操作機構。由于以壓縮空氣作為能源，因此氣動操作系統不需要大功率直流電源，獨立的儲氣罐能供氣動操作系統多次操作。斷路器在分合閘操作時，全都依靠壓縮空氣推動，并依靠壓縮空氣的推力將斷路器維持在分閘或者合閘的位置。壓縮氣體系統是用來儲存推動氣動操作系統的壓縮空氣的部件，以及儲存滅弧系統所用的高壓六氟化硫氣體的部件。壓縮空氣系統的可靠性決定了滅弧系統以及氣動操作系統能否穩定運行。

2變電檢修中SF6斷路器的優點

SF6斷路器的具體優點可從以下4個方面進行說明，首先SF6斷路器的關鍵工作部位的主要零件是高品質的彈簧機，通過該零件可以降低斷路器的電源容量，提高工作速度，在平時的維護與檢修工作中也十分方便。再者，雖然斷路器工作時受到的電流壓力比較大，但滅弧時間相對較短，因此可以很好地節約空間縮小占地面積。從另一方面來看，SF6斷路器的檢修周期較長，可以多次進行斷路，而且不需要進行頻繁的維修和檢查。通常情況下，SF6斷路器的檢查周期是10年，在檢查過程中，工作不是很繁瑣，23個技術人員就可以完成。還有就是，SF6斷路器組成不復雜，僅由幾個絕緣支柱和構造簡單很少的內部零件組成，在檢修過程中可以減輕技術人員的工作量。

3SF6斷路器的特點

把六氟化硫氣體作為電力系統中絕緣材質以及滅弧材質的開斷電流的開關就是SF6斷路器。六氟化硫氣體是一種不能燃燒且無毒、無味、無色的氣體。六氟化硫氣體擁有很好的抗電能力及卓越的滅弧性能，而且相比其他傳統用作絕緣材料的氣體，它的介電強度也要強很多。因此，在電氣設備中使用六氟化硫氣體，可以有效的減小設備尺寸，更好的消除火災隱患，改良電力系統的可靠性和安全性。對于SF斷路器而言，其最主要的特點主要體現在SF6氣體的應用過程之中。當空氣中所含的電子和氣體互相作用，產生電流時，SF6氣體可以通過和其中的電子互相融合而產生負離子，進而降低導電能力，保證電力用戶的日常需求。SF6斷路器對于顯著提高變電設備在維修過程中的穩定性具有顯著的作用，這一功能的實現主要是因為SF6斷路器系統中的電源容量小，且系統運行狀態很快。另一方面，SF6斷路器在運行過程中，有高電流壓力產生，能夠顯著減少空間的體積和滅弧時間，這一特點對于SF6氣體作用的發揮具有不可或缺的作用。對變電檢修而言，穩定運行的SF6斷路器對于在規定期限內按時完成檢修工作必不可少。

4變電檢修中SF6斷路器的維護措施分析

4.1提高運維人員的技術水平

加強對SF6斷路器運維人員的業務能力的培養是變電運行專業的一項重要工作，需要讓運維人員對SF6斷路器的維護工作有全新的認識，并根據變電設備的更新完善自身的知識儲備，開展相應的專業技能培訓和競賽。變電專業對運維人員要進行相應的考核，結合工藝和規章制度制定考核標準。同時運維人員之間通過例會等方式加強專業溝通，提升員工之間的配合能力，促進設備維護工作的順利完成。

4.2重視SF6斷路器氣體檢查

SF6斷路器配置有SF6密度繼電器，它最重要的功能是監控六氟化硫氣壓是否正常。如果SF6斷路器發生六氟化硫氣體泄漏，會聞到強烈的刺激性氣體，當發生這種情況時，運檢人員必須穿著防護器具。特別要注意問題是工作現場不準吸煙。在工作中如果發生流鼻涕、流眼淚、發音沙啞、咽喉有熱辣感、惡心、胸悶、頸部不適等癥狀，都可能是中毒，此時應立即遠離現場，到有新鮮空氣的地方休息。如果嚴重需到醫院進行檢查。氣體密度繼電器發生動作后，會發出補壓信號，此時應當立即檢查壓力表的數值，檢查信號發出是否正常，檢查斷路器是不是確實存在漏氣情況；在運行狀態下，如果同溫度下發生連續兩次的壓力數值之間變化大于（0.1～0.3）×105Pa的狀況，就多是斷路器存在漏氣情況，有條件的地方可進一步使用檢漏設備進行進一步檢查。在檢查漏氣故障時，如有不適的感覺或聞到有強烈的刺激性味道，必須立刻遠離現場。當穿著防護器具后，才可以重新靠近設備。若在檢查完沒有發現漏氣情況，就有可能是長期使用導致的氣壓正常降低，這時要向領導報告，繼而由相關檢修人員在帶電情況下進行補氣作業。補氣后，應繼續監視氣壓。若檢驗仍有漏氣情況，則應馬上給調度報告，調度應及時采取轉變運行方式或把負荷轉走等措施，對問題斷路器停電檢修。當密度繼電器動作時，會發出鎖緊壓力信號，說明氣體壓力大大降低，說明斷路器氣體泄漏嚴重。在這時，斷路器的跳閘回路處于閉鎖狀態。正常情況下，在發出該信號之前，會先發出補壓信號，這時就應該進行相應檢查，如果發現確有漏氣情況，必須迅速采取措施進行處理：（1）首先拔掉斷路器的動作保險，這是為了避免假如閉鎖不牢靠導致斷路器分閘時的電弧無法有效消除，然后通報調度情況；（2）將斷路器的傳動機構用特殊的閉鎖工具及時鎖死。而后把操作保險再裝上，以確保一旦線路上有故障發生，斷路器線路中的失靈保護回路仍可以啟動；（3）立即轉移負載，使用倒運行的操作方法切斷斷路器并向其提供氣體。如果不能采用倒運行方法，則要立即把負荷轉移。斷路器需要在斷電的狀態下（110kv及以上）斷開，之后對其停電檢修。此外，假如發生六氟化硫氣體大量泄漏事故，相關運行人員必須先在設備周邊進行全面檢查，并布置安全措施，把所有使用過的保護器具清潔干凈，人員也要立即清潔。同時，在進行這些工作時，必需要有保護人員在場，以保證安全。

4.3制定合理的SF6斷路器維護策略和工作方法

由于SF6斷路器由于設備型號、性能上的差別，其故障的原因也不同，因此，制定合理的SF6斷路器維護策略是提高維護效率的重要辦法。制定SF6斷路器維護策略要根據設備的運行情況，結合先進的維護策略作為參考基礎，制定出合理的設備維護策略和方法。

5結束語

總之，做好SF6斷路器的維護工作，是確保變電維修質量，進而實現電力使用安全性的重要部分。工作人員在進行SF6斷路器維護工作時，首先需要對SF6斷路器特點進行充分的掌握，進而采取科學合理的維護措施，嚴格按照工藝規范進行維護檢修工作，這樣才能確保維護檢修質量，為電網的安全運行提供保障。

參考文獻：

[1]林莘，夏亞龍，劉衛東，王飛鳴，徐建源，李志兵.電容器組投切用SF_6斷路器介質恢復特性數值計算與試驗研究[J].電工技術學報，2015，3017：161-171.

[2]林莘，李鑫濤，王飛鳴，王亮，徐建源.觸頭燒損對SF_6斷路器介質恢復特性的影響[J].高電壓技術，2014，4010：3125-3134.

（作者單位：國網白城供電公司）