綜述六氟化硫斷路器的氣體檢測與檢修問題分析

林旭毅

【摘 要】國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對電能的需要不斷提出新的要求，從而促進(jìn)了大容薰水電站，火電站和原子能電站的加速發(fā)展。本文主要簡介了對六氟化硫斷路器的運(yùn)行管理、補(bǔ)充氣體各種原因的要求進(jìn)行了總結(jié)，并對SF6氣體的管理及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】六氟化硫；斷路器；測試檢修

1.SF6氣瓶管理

新的瓶裝SF6氣體到貨后，應(yīng)有生產(chǎn)廠家的氣體分析報(bào)告、合格證明書、氣瓶外貼（掛）有明顯的氣體合格證、安全附件齊全，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行復(fù)核、檢驗(yàn)。驗(yàn)收合格后，將氣瓶在陰涼、干燥、無油污的專門場所直立存放，貼上標(biāo)簽。SF6儲(chǔ)氣瓶存放時(shí)間超過6個(gè)月以上時(shí)，在使用前應(yīng)檢測氣體中的水份含量，且不應(yīng)超過8ppm，既符合新氣標(biāo)準(zhǔn)。

2.六氟化硫斷路器充氣后管理

六氟化硫斷路器安裝完畢，在充氣24小時(shí)后應(yīng)測量SF6氣體水分含量，且不應(yīng)超過150ppm。為使測得的數(shù)據(jù)具有可比性，應(yīng)使用同一臺(tái)儀器測量。設(shè)備運(yùn)行一年后應(yīng)復(fù)測SF6氣體的水分含量，且不應(yīng)超過300ppm，直到穩(wěn)定后三年再進(jìn)行一次復(fù)測。

3.六氟化硫斷路器的運(yùn)行

3.1六氟化硫斷路器的安全運(yùn)行

六氟化硫斷路器能否安全、可靠運(yùn)行，設(shè)備的制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量、運(yùn)行監(jiān)測、檢修質(zhì)量等都是至關(guān)重要的。在運(yùn)行中，斷路器本體中SF6氣體壓力的變化是利用SF6密度繼電器來監(jiān)視的。當(dāng)SF6氣體壓力降低到第一報(bào)警值時(shí)，密度繼電器動(dòng)作，報(bào)出補(bǔ)充氣體壓力信號。當(dāng)SF6氣體壓力下降到第二報(bào)警值時(shí)，密度繼電器動(dòng)作，報(bào)出閉鎖壓力信號，同時(shí)把斷路器分合閘回路斷開，實(shí)現(xiàn)分合閘閉鎖。六氟化硫斷路器的SF6氣體壓力降低是較常發(fā)生的，有時(shí)甚至降到報(bào)警壓力以下。SF6氣體壓力降低，表明斷路器的氣路某些部件發(fā)生泄漏。運(yùn)行中六氟化硫斷路器容易發(fā)生泄漏的部位主要有：各檢測口、焊縫、法蘭結(jié)合面、壓力表連接管、密封底座、充氣口及各氣路連接處等。氣體壓力降低，必然使SF6氣體絕緣強(qiáng)度、滅弧能力下降，給六氟化硫斷路器的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重隱患。因此，六氟化硫斷路器SF6氣體壓力值的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測是非常重要的。當(dāng)SF6氣體壓力降低而頻繁充氣時(shí)，氣體密度繼電器應(yīng)靈敏可靠，并智能地顯示出報(bào)警信號傳輸來的異常數(shù)據(jù)，以告知運(yùn)行人員處理。

當(dāng)密度繼電器動(dòng)作，報(bào)出補(bǔ)氣壓力信號時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查壓力表的指示，核對報(bào)出信號是否正確，斷路器是否漏氣；在運(yùn)行中，同一溫度下相鄰2次記錄的壓力值相差1%及以上時(shí)，則斷路器有可能漏氣，可用檢漏儀器進(jìn)行檢查。檢查時(shí)，如感到有刺激性氣味或自感身體不適，應(yīng)立即離開現(xiàn)場10米以外，必須穿戴防護(hù)用品才能接近設(shè)備。如果經(jīng)檢查沒有氣體泄漏現(xiàn)象，則屬于長時(shí)間運(yùn)行中氣體壓力的正常下降，應(yīng)及時(shí)向上級匯報(bào)，由專業(yè)人員進(jìn)行補(bǔ)氣。補(bǔ)氣后要繼續(xù)監(jiān)視氣體壓力，如查有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)上報(bào)調(diào)度，及時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)荷或改變運(yùn)行方式，將故障斷路器停電處理。

當(dāng)密度繼電器動(dòng)作，報(bào)出閉鎖壓力信號時(shí)，說明氣體壓力下降較多，有嚴(yán)重漏氣現(xiàn)象。在此情況下，斷路器跳閘回路已經(jīng)閉鎖。一般情況下，在密度繼電器閉鎖跳閘回路之前應(yīng)先報(bào)出補(bǔ)充氣體壓力信號，經(jīng)檢查確有漏氣現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)采取可靠措施，防止萬一閉鎖不可靠造成斷路器跳閘時(shí)不能滅弧。之后匯報(bào)調(diào)度，改變運(yùn)行方式或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，然后停電進(jìn)行檢修。

3.2六氟化硫斷路器的氣體檢漏

首先檢查六氟化硫氣體壓力表的壓力，如果低于報(bào)警壓力值，可判斷為六氟化硫氣體泄漏，否則可排除泄漏的可能。

在現(xiàn)場，定性檢漏非常實(shí)用。定性檢漏主要有如下幾種方法：

（1）使用檢漏儀對所有組裝的密封面、管道連接處及其他懷疑漏氣的部位進(jìn)行測量，能查出較明顯的局部泄漏，定位準(zhǔn)確。

（2）使用精密壓力表測量SF6氣體拉力，間隔一段時(shí)間（幾天或十幾天）再進(jìn)行復(fù)測，進(jìn)行溫度換算或橫向比較來判斷壓力發(fā)生的變化。

（3）把斷路器三相連通的氣路分割成幾個(gè)部位后再進(jìn)行檢漏，大大減少了盲目性，節(jié)省時(shí)間。

（4）用塑料布將待檢測的部位包扎嚴(yán)密，數(shù)小時(shí)后用檢漏儀檢測塑料布內(nèi)是否有泄漏的SF6氣體。SF6氣體泄漏定量的測量，應(yīng)在充氣24小時(shí)后進(jìn)行，判斷的標(biāo)準(zhǔn)為年漏氣率不大于1%。

3.3 SF6氣體的濕度測量

濕度測量應(yīng)在六氟化硫斷路器氣室的濕度穩(wěn)定后進(jìn)行。現(xiàn)場測量要注意：

（1）測量使用的管道、接頭等部件必須良好、合格，實(shí)際作業(yè)中采用不銹鋼或塑料王制作的測量管道。

（2）正確選擇測量儀器，測量方法正確。在現(xiàn)場取樣氣體的壓力一般為0.10MPa時(shí)進(jìn)行測量。當(dāng)用不同儀器測量同一臺(tái)斷路器時(shí)，測得的數(shù)據(jù)有可能不同。除與儀器自身的性能有關(guān)外，還與氣體管路和操作方法等因素有關(guān)。為了使測量的數(shù)據(jù)有可比性，使用同一臺(tái)儀器為好。

4.六氟化硫斷路器的檢修

制造質(zhì)量、安裝工藝及密封元件老化等因素，斷路器中的SF6氣體難免泄漏，也存在水分滲入現(xiàn)象，在運(yùn)行維修中必須高度關(guān)注。當(dāng)六氟化硫斷路器投入運(yùn)行一定時(shí)間后，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、制造廠家的規(guī)定、運(yùn)行條件及該六氟化硫斷路器的運(yùn)行狀況，來決定其臨時(shí)性、小修及大修的項(xiàng)目和內(nèi)容。當(dāng)六氟化硫斷路器需要充氣時(shí)，應(yīng)對待充入的SF6氣體按新氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。SF6氣體純度不應(yīng)低于99.80%，充入斷路器后不應(yīng)低于97%。并且SF6氣體的水分、空氣、純度、酸度、四氟化硫含量等8項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

如遇到不同產(chǎn)地、不同生產(chǎn)廠家的SF6氣體需要混用時(shí)，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12022-2006《工業(yè)六氟化硫》及DL/T569-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。在現(xiàn)場一般各取0.10MPa氣體混合2小時(shí)后測量水分含量，其水分含量的體積濃度應(yīng)不大于8PPm（國家標(biāo)準(zhǔn)）。

（1）當(dāng)六氟化硫斷路器的SF6氣體壓力降低到報(bào)警值時(shí)，不能進(jìn)行分合閘操作。如果漏氣嚴(yán)重，即使充氣也不能維持額定氣壓時(shí)應(yīng)立即停電處理。

（2）運(yùn)行中的六氟化硫斷路器發(fā)現(xiàn)微量漏氣時(shí)，通過充氣閥門對本體補(bǔ)氣。補(bǔ)氣時(shí)可用SF6氣體鋼瓶進(jìn)行補(bǔ)氣，但應(yīng)將鋼瓶斜放，讓其閥門一端低于瓶底，使鋼瓶中的水分、空氣等雜質(zhì)浮在SF6液體的上部，放出的為純SF6氣體，充氣后使氣壓略高于要求值。開始充氣時(shí)，要緩緩地打開SF6氣瓶閥門，使SF6氣體低速流過。初期流速太快，可能產(chǎn)生閥口凍結(jié)而堵死。

（3）六氟化硫斷路器解體大修，本體內(nèi)的SF6氣體不得直接向大氣排放。復(fù)裝時(shí)，密封槽面應(yīng)清潔，無劃傷痕跡。密封圈（墊）應(yīng)選用由乙丙橡膠、氟橡膠等優(yōu)質(zhì)材料特殊配方生產(chǎn)的產(chǎn)品，使用過的密封圈（墊）不得再次使用。涂抹密封膠時(shí)，要注意不得使其流入密封圈（墊）的內(nèi)側(cè)而與SF6氣體接觸。

電力設(shè)備檢修時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度，作業(yè)人員在工作票上所指定的工作地點(diǎn)和設(shè)備上進(jìn)行作業(yè)。檢修工序和工藝要規(guī)范，作業(yè)人員要明確職責(zé)，嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，對檢修的技術(shù)、質(zhì)量、工藝標(biāo)準(zhǔn)要有具體的規(guī)定和量化，使作業(yè)人員有據(jù)可依，有章可循。

5.結(jié)束語

綜上所速，電力供應(yīng)的依賴程度越來越高，尤其對煤炭生產(chǎn)行業(yè)，連續(xù)、可靠供電是至關(guān)重要的。因此選用新型式、可靠性高、少維護(hù)或免維護(hù)的斷路器，是安全、可靠、連續(xù)供電的保障。由于SF6氣體具有非常優(yōu)良的滅弧和絕緣性能，目前在高壓、超高壓范圍內(nèi)，SF6氣體是可優(yōu)先選擇的介質(zhì)。飛速發(fā)展的真空斷路器部分取代了六氟化硫斷路器，但六氟化硫斷路器因具有開斷能力強(qiáng)、絕緣性能高、檢修周期長、維護(hù)量少等諸多優(yōu)點(diǎn)，仍然是優(yōu)先選擇的換代產(chǎn)品。必須注意的是氣體的密封性和機(jī)械動(dòng)作的可靠性，六氟化硫斷路器的安裝、檢修質(zhì)量是其安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。