六氟化硫（SF6）断路器常见故障及处理

六氟化硫（SF6）断路器常见故障及处理

蒋春悦

国网河北省电力有限公司培训中心河北石家庄050011

摘要：本文主要介绍了SF6断路器的基本结构和特点。针对SF6断路器在运维过程中经常出现的故障进行了列举分析，并结合故障现象分析如何处理，对于实际生产具有较好的借鉴意义。

关键词：电能计量装置；验收检定；检验

SF6气体是二十世纪初发现的，它应用于电气设备是在四十年代，第一次被用于断路器是五十年代初。由于SF6气体同空气和变压器油相比有许多优异的电气绝缘和灭弧性能，近年来，SF6在电气设备上的应用有了很大的发展，尤其是在高压和超高压断路器上，还有全封闭组合电器。现在，新安装的110kV及以上电压等级的断路器，包括大部分的35kV断路器已经基本采用SF6断路器。SF6断路器的优势在于SF6气体的优异特点。

1SF6断路器的特点

SF6断路器的基本结构，通常由导电部分、绝缘支持部分、灭弧部分和操动机构等部分组成。SF6断路器具有以下特点：

（1）SF6气体的绝缘强度高，决定了SF6断路器单个断口所能承受的电压要比其他形式的断路器要高，500kV的单断口断路器已经有运行；SF6气体的熄弧性能好，决定了SF6断路器的灭弧能力强，这样它的开断能力要大于其他形式的断路器，单断口已经能够达到100kA，这是其他形式的断路器无法达到的。

（2）SF6气体在燃弧时的导电性能比较好，电弧电压比较低，小电流的情况下也能够稳定的燃弧，所以，在切断小电流时很少发生截流现象，这样就不会造成过电压，给设备造成损坏。

（3）SF6气体在熄弧后介质强度的恢复速度比较快，能承受比较快的瞬时恢复电压，所以在切断空载线路是不会发生多次重击穿，在切断近区故障时特别有利，就是说它不仅开断短路电流的性能强，在一些特别的开断情况下，SF6断路器的开断性能也是很好的。

（4）由于SF6气体中不含氧的成分，而且燃弧时电弧能量小，所以，它对内部金属部件，包括触头、导电杆等的氧化作用就很小，触头在燃弧时的烧蚀也比较轻微，而SF6气体在电弧作用下分解后又能够很快的重新复合，所以整个SF6断路器能满容量开断的次数比其他形式的断路器要大大增加了，相应的检修周期就延长了。

（5）由于SF6断路器增大了单个断口的额定电压和开断电流，所以它的体积就相应的减小了，尤其是可以把整个变电站集成起来，做成全封闭的气体绝缘变电站，即GIS；它的结构特别紧凑，占地面积很小，只相当于常规变电站的百分之几到百分之十几，而且电压等级越高，效果越明显，这一点在山区和人口稠密的大城市十分有利；此外，它的噪音和污染小，防污染能力强，又没有爆炸和引起火灾的危险。

（6）便于在工厂中装配，运输和安装。一、SF6气体压力降低发信号

首先检查SF6气体压力表压力并将其换算到当时环境温度下，如果低于报警压力值，则为SF6气体泄漏，否则可排除气体泄漏的可能。检查密度继电器接点是否进水、受潮导致短路，检查二次回路有无故障。

2SF6断路器常见故障

2.1SF6气体压力降低发信号

首先检查SF6气体压力表压力并将其换算到当时环境温度下，如果低于报警压力值，则为SF6气体泄漏，否则可排除气体泄漏的可能。检查密度继电器接点是否进水、受潮导致短路，检查二次回路有无故障。

（1）SF6气体泄漏

检查最近气体填充后的纪录，如气体密度以大于0.01MP/年的速度下降，必须用检漏仪检测，更换密封件和其他已损坏的部件。具体方法：如泄漏很快，可充气至额定压力。（1）检看压力表，同时用检漏仪查找管路接头漏点；（2）用包扎法逐相逐个密封部位查找漏点。

主要泄漏部位及处理方法：焊缝。处理方法：补焊；支持瓷套与法兰连接处、法兰密封面等。处理方法：更换法兰面密封或瓷套；灭弧室顶盖，提升杆密封，三连箱盖板处。处理方法：处理密封面、更换密封圈；管路接头、密度继电器接口、压力表接头。处理方法：处理接头密封面更换密封圈，或暂时将压力表拆下；如发现SF6气体泄漏应检测微水含量。

（2）二次回路或密度继电器故障

依次检查密度继电器信号接点及二次回路相应接点，密度继电器故障的应更换。

（3）密度继电器设计不合理

部分厂家生产的密度继电器在密封上不良，出现受潮甚至进行水，导致内部节点短路。处理方法：改变密度继电器安装位置，对密度继电器接头部位加涂密封胶。

2.2运行中密度继电器或压力表读数波动

（1）由于负荷电流较大且波动较大引起。这是因为密度继电器只能补偿由于环境温度变化而带来的压力变化，而不能补偿由于断路器内部温升引起的压力变化。运行中，如果密度继电器的读数在额定值上方波动且同负荷电流的变化一致，可认为属正常现象。

（2）温度补偿引起。密度继电器安装在断路器的外部，在其温度补偿时补偿为环境温度，而断路器中的SF6气体的温度由于瓷套导热慢的原因会滞后于环境温度的变化，这就导致在一天时间内密度表的指示会有所偏移：通常上午外界环境温度升高时压力指示偏底；下午外界环境温度降低时压力指示偏高。

2.3SF6气体微水含量超标

SF6气体微水含量超标的原因可能是：新气水份不合格，新气含水量应超过64.88µL/L；充气时带入水份，由于工艺不当，如充气时气瓶未倒立，管路、接口未干燥，装配时暴露在空气中时间过长等；绝缘件带入的水份，在长期运行中，有机绝缘材料内部所含的水份慢慢释放出来导致含水量增加；吸附剂带入的水份，如果吸附剂活化处理时间过短，安装时暴露在空气中的时间过长，其可能带入水份；透过密封件渗入的水份。大气中水蒸气分压为设备内部的几十倍甚至几百倍，在压差作用下水份渗入；设备渗漏，充气借口、管路接头、铸铝件砂孔等处空气中的水蒸气渗透到设备内部，造成微水升高。

SF6气体微水含量超标处理步骤：

（1）利用回收装置回收设备内SF6气体；

（2）用真空泵抽真空，真空度达到133.32Pa以下开始记时；

（3）维持真空泵运转至少30min；

（4）停泵并与泵隔离，静止30min后读取真空度A值；

（5）再静止5h，读取真空度B值；

（6）要求B-A小于66.66Pa，否则重复⑶⑷⑸步骤；

（7）对设备充SF6气体至0.05~0.1Mpa，静止12h后测量含水量应小于450µL/L，可认为合格，若大于否则应重新抽真空，并用高纯度的N2（99.99%）充至额定压力，进行内部冲洗。

（8）若含水量达450µL/L，可将SF6气体充至额定压力，静止12h以上，测量含水量应不大于150µL/L。即处理完毕。

2.4SF6断路器直阻超标

SF6断路器直阻超标往往是由于接触部位表面氧化，连接件松动造成。处理时需要拆开断路器，按规定清洁处理，重新装配，涂微碳润滑脂，复测。

3小结

SF6断路器是电网的主要设备，SF6断路器的运维工作关系到电网的安全稳定，因此，正确的分析SF6断路器的故障，并采取合理的方法进行故障处理，对于减少检修工作量和提高设备运行的稳定性具有重要意义。

参考文献：

［1］河北省电力公司组编.变电检修现场技术问答.中国电力出版社，2013.

［2]郭贤珊.高压开关设备生产运行实用技术.北京：中国电力出版社，2008.