变电站内SF6断路器性能特点及其运行维护的研究

变电站内SF6断路器性能特点及其运行维护的研究

葛志杰

国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830011

摘要：现阶段，各变电站均将安全生产作为管理工作重点内容，定期开展设备状态评价工作，包括SF6断路器与变压器等设备，按照《输变电设备状态检修导则》与其它规范，进行设备运行状态检查，进行设备故障维修，以确保设备能够安全运行，避免发生运行事故，造成极大的经济损失。

关键词：变电站；SF6断路器；性能特点；运行维护

1变电检修中SF6断路器的特点

1.1SF6断路器工作原理

变电检修中，SF6断路器设备中含有的SF6气体，可以有效的灭弧，具有良好的绝缘性能，应用效果较好，具有较强的性价比。SF6为混合型气体，与自由电子接触时，能够充分混合，当混合度为100时，可以形成负较强，在气体分子相互作用下，可以抓取自由电子，加快自由电子转化的速度与质量，使其能够转化为负离子，降低负离子导电性能，增强电流恢复速度和介质间的强度，实现灭弧性能。

1.2SF6断路器的特点与优势

SF6断路器在变电检修中，其特点与优势表现如下：（1）材料质量好，维护便利。其主要由弹簧组成，材质较好，加之设备电源容量小，运行速度快，能够确保断路器运行的可靠性，同时便于后期运维管理。（2）灭弧时间短。断路器实际运行时，电流压力较大，可以快速灭弧，节约系统空间体积。（3）检修周期长。SF6断路器检修周期可以达到10a，只需要配置少量的技术人员，便能够确保检修工作正常开展。（4）维护成本低。在实际管理工作中，利用诊断系统，进行故障检测，检测结果较为准确，利用红外热像技术与振动检查法等，对SF6断路器进行维护，可以在故障初期，将其消除，减少抢修费用成本，促进企业更好发展。

2SF6断路器操作性能与日常运行维护

2.1操作性能要求

（1）SF6断路器的遮断容量，应满足安装地点处母线最大短路电流要求。

（2）SF6断路器应具备高、低气压闭锁装置。SF6断路器的工作原理是当SF6断路器中SF6气体压力出现过高或过低，达到报警值，继电器随之动作并发出补气压力信号；当气体压力继续下降，达到闭锁值时，继电器再次动作并同时发出闭锁信号，使断路器的分合闸回路断开，以此实现低气压分合闸闭锁功能。

（3）运行中的SF6断路器各连接阀开闭正确，各压力指示正确，能够反映各气室压力值。低温天气发出SF6压力异常闭锁时，不应盲目进行补气，应参照SF6液化曲线判断SF6液化程度。当判断为SF6液化应立即汇报调度，采取禁止断路器跳闸的措施，杜绝因遮断容量不足造成断路器误动作。

（4）SF6断路器应能远方和就地操作，两者应有闭锁。就地操作的操作电源与分、合闸回路间应设有单相双极刀闸，与后备分、合闸回路间也应装设刀闸。断路器应配备就地指示分、合闸位置的红、绿灯，且指示灯回路应正确。

（5）SF6断路器应设有两套相同而又各自独立的分闸装置，每一套分闸装置动作时，或两套装置同时动作时均应保证设备的机械特性。对配用电流互感器的断路器，互感器特性也应满足上述要求。

（6）SF6断路器应具有可靠的防止跳跃、防止非全相合闸和保证合、分时间满足相关要求的性能。

2.2SF6断路器日常巡视

（1）外观检查：SF6断路器绝缘瓷套有无裂纹或过度积灰；绝缘瓷套表面防污闪涂料无龟裂、起皮现象；支撑构架地基完好，无开裂、塌陷等情况；

（2）相关电源指示灯或状态指示器显示正确，可判断断路器分、合闸实际位置；

（3）接头引线处无断股、散股现象，线夹无裂纹、鼓包、开裂现象；

（4）SF6气体压力检查，读取压力表数据，尤其当冬季气温骤降时，需作为重点巡视项目；

（5）断路器储能正常；

（6）断路器金具连接点和引线接头处，接触良好，无过热发红现象。红外温度检测，可通过红外图谱判断绝缘瓷套、引线夹处有无局部发热现象，若存在异常发热，通过横向（不同相之间）与纵向（同相不同部位之间）温度梯度对比，判断缺陷严重性，及时上报相关人员及时采取措施处理等。

2.3SF6断路器常见故障

2.3.1SF6断路器漏气故障与气压误报警

SF6断路器漏气故障主要出现在：SF6气体密度计接入SF6气体压力表铜管连接头处漏气；接头阀门开关密封圈老化变形漏气；SF6气体连接管漏气；SF6断路器瓷式底座密封组件、聚四氟乙烯圈和橡胶由于密封圈边缘没有封好、在室外气候条件下密封退化严重漏气。

夏季高温时，气体受热膨胀，运行中的断路器压力表易发生压力升高报警，冬季低温时，SF6气体冷缩，容易发生压力过低报警或闭锁。SF6气体气压报警时应参照环境温度，核对气体压力报警正确与否；冬季当出现低压报警时，应首先检查SF6气体密度开关，并校验SF6气体压力表压力表，压力表不准会引起压力误报警，其次再根据气压变化速率判断气室是否有漏气或需及时补气。

2.3.2SF6断路器误动、拒动故障

若系统无短路或接地现象，继电保护未动作，断路器自动跳闸称断路器“误跳”。当断路器误跳时应立即查明原因：若因由于人员碰碰，误操作或机构受外力振动，保护盘受外力振动引起自动脱扣而“误跳”应不经汇报立即送电；若保护误动可能整定值不当或流变、压变回路故障引起的应查明原因后才能送电；二次回路直流系统发生两点接地（跳闸回路接地）引起应及时排除故障；对于并网或联络线断路器发生“误跳”时不能立即送电必须汇报调度听候处理。

断路器拒动即当保护装置或人为对断路器发出合闸、分闸指令时，断路器不动作，仍保持原运行状态，它将导致设备无法停送电或事故情况下不能切断故障电流，导致事故升级扩大，故危害较大。产生拒动的原因主要有：SF6气体压力不足、液压机构不正常或操作电气回路有异常。在确认SF6气体压力正常时，应检查操作电压是否正常，合闸线圈有无损坏，分闸继电器有无断线开路，检查辅助接点位置转换是否到位；如果闸阀内积污严重，导致断路器行动不畅，需进行闸阀的清洗及更换压力油。

2.3.3分相断路器三相不一致合闸

220kV电压等级电力系统中单相故障较多，通常配置分相断路器结构，单相故障可以单相跳闸并重合，不需检同期，重合成功率高，且对系统冲击较小，有利于提高供电可靠性。正常操作分、合闸时三相联动。

分相断路器非全相运行是三相机构分相操作中在进行合、跳闸过程中，由于某种原因造成一相或两相开关未合好或未跳开，致使定子三相电流严重不平衡的一种故障现象。长时间非全相运行很大的负序电流将损坏系统变压器定子线圈，严重时烧坏转子线圈。非全相运行为断路器电气运行的重点防止对象，针对分这类故障现象通常设置断路器三相不一致保护。

2.3.4断路器偷跳

断路器偷跳：指断路器在没有操作、没有继电保护及安全自动装置动作的情况下的跳闸，可能由于机械无故动作，或二次控制回路老化断线、压接不良，或由其它电子干扰等原因，导致非人为控制或者非故障的跳闸，使运行中的处于合位的断路器跳开，切断正常运行的线路，导致的线路停电。

3结论

做好SF6断路器故障诊断工作，能够避免过度维修，可以节省维修费用，节省企业维护设备的成本。同时做好SF6断路器运行状态检修，能够确保设备处于稳定运行状态，避免发生运行事故。对于SF6断路器维护管理，需要维护人员能够树立较强的安全意识，加强交流与沟通，提升维护管理效率。

参考文献：

[1]赵树璟.变电检修中SF6断路器的特点与其维护措施探讨[J].电子测试，2016（03）：91~92.

[2]石巧莉，乌大鹏，周晓琴.变电检修中SF6断路器的维护措施[J].电子测试，2016（24）：117~118.