SF6開(kāi)關(guān)在變電檢修中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州供電公司 拾以厚 曹 翔

隨著供電系統(tǒng)及相關(guān)電力技術(shù)的迅速發(fā)展，SF6開(kāi)關(guān)被廣泛地應(yīng)用于供電系統(tǒng)。SF6開(kāi)關(guān)中SF6氣體的含水率對(duì)開(kāi)關(guān)的安全和穩(wěn)定性有很大影響。在SF6開(kāi)關(guān)的安裝和使用過(guò)程中，應(yīng)充分掌握SF6開(kāi)關(guān)的運(yùn)行規(guī)律和原因，并定期采用科學(xué)的方法進(jìn)行檢查和維護(hù)，為解決SF6開(kāi)關(guān)的相關(guān)問(wèn)題打下基礎(chǔ)。

1 SF6開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介

SF6開(kāi)關(guān)又稱為SF6斷路器，主要包括操作機(jī)構(gòu)室、母線室、電纜連接室、低壓控制保護(hù)室與開(kāi)關(guān)室等幾個(gè)部分，是一種利用SF6氣體作為絕緣材料和滅弧介質(zhì)的新型開(kāi)關(guān)。從結(jié)構(gòu)方面出發(fā)，可以將SF6開(kāi)關(guān)分為封閉式、落地罐式、絕緣支柱形式，根據(jù)滅弧裝置形式又可分為自能式、旋轉(zhuǎn)式與壓氣式。SF6氣體有很強(qiáng)的絕緣性能和載流能力，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)[1]。盡管SF6開(kāi)關(guān)采用了較先進(jìn)的彈簧儲(chǔ)能型結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了維護(hù)難度，但由于SF6開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)會(huì)造成較大的負(fù)面影響，因此對(duì)SF6開(kāi)關(guān)的檢修和維修更應(yīng)重視，提高其檢修水平對(duì)提高變電設(shè)備整體安全水平具有重要意義[2]。

SF6開(kāi)關(guān)的主要特點(diǎn)是采用SF6氣體作為滅弧氣體和絕緣介質(zhì)，在使用中表現(xiàn)出較好的滅弧效果。SF6型開(kāi)關(guān)由于其強(qiáng)大的功能，廣泛應(yīng)用于變電設(shè)備。其具體特點(diǎn)如下：第一，SF6氣體混合性強(qiáng)，當(dāng)電子與SF6分子接觸時(shí)，幾乎100%混合成負(fù)離子，能在很短的時(shí)間內(nèi)抓住電流中的自由分子，促使其加速流動(dòng)；第二，SF6氣體在進(jìn)行轉(zhuǎn)化過(guò)程中，降低了負(fù)離子的導(dǎo)電性，提高了滅弧能力；第三，SF6開(kāi)關(guān)具有較好的散熱性能。一般而言，開(kāi)關(guān)中滅弧氣體的熱容量比空氣高，而絕緣氣體的熱容量滅弧能力高，因而導(dǎo)電性較強(qiáng)，溫度較低，較易散熱；第四，電源的源容量小，內(nèi)部的彈簧質(zhì)量較好，開(kāi)關(guān)速度快，有效實(shí)施開(kāi)斷，在變電檢修中的作用不可忽視，而且對(duì)自身的維護(hù)和修理也得到了幫助。此外SF6開(kāi)關(guān)也存在著一些缺陷，如密封觸頭的可靠性較差；溫度較高時(shí)SF6氣體會(huì)產(chǎn)生腐蝕氣體。

2 變電檢修中SF6開(kāi)關(guān)出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案

SF6開(kāi)關(guān)多層面壓力開(kāi)關(guān)失效：多層面壓力開(kāi)關(guān)失效在SF6開(kāi)關(guān)運(yùn)行過(guò)程中是經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障，該故障的產(chǎn)生往往是由復(fù)雜的因素引起的，在對(duì)SF6開(kāi)關(guān)的使用過(guò)程中，任何一個(gè)小小的故障就可能導(dǎo)致出現(xiàn)該故障；開(kāi)關(guān)的頻繁使用，預(yù)警提示等也會(huì)導(dǎo)致這一問(wèn)題出現(xiàn)。SF6多層面開(kāi)關(guān)的失效問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是SF6開(kāi)關(guān)在使用過(guò)程中機(jī)械運(yùn)行不順暢，進(jìn)一步導(dǎo)致了SF6開(kāi)關(guān)控制動(dòng)作的受阻；二是SF6下相關(guān)管道被堵塞，使得微動(dòng)開(kāi)關(guān)本身無(wú)法發(fā)揮作用；三是SF6開(kāi)關(guān)中控制部氣壓接觸點(diǎn)的平衡被破壞，阻礙了各種力的傳遞；四是SF6開(kāi)關(guān)中相關(guān)部件之間不能完全連接，導(dǎo)致控制回路的相關(guān)節(jié)點(diǎn)不能接觸等，都會(huì)造成出現(xiàn)多層面壓力開(kāi)關(guān)失效問(wèn)題[3-5]。

SF6開(kāi)關(guān)中氣體泄漏問(wèn)題：在運(yùn)行過(guò)程中，SF6開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中多個(gè)部件之間需要充分接觸，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，各部件之間將會(huì)出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，進(jìn)一步導(dǎo)致SF6開(kāi)關(guān)出現(xiàn)氣體泄漏問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)該問(wèn)題時(shí)，SF6開(kāi)關(guān)利用先關(guān)技術(shù)自動(dòng)發(fā)出警告，使相關(guān)工作人員能及時(shí)了解SF6開(kāi)關(guān)出現(xiàn)的問(wèn)題，并及時(shí)解決問(wèn)題。SF6開(kāi)關(guān)發(fā)生氣體泄漏問(wèn)題的原因如下：一是由于SF6開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)密閉性差，各部件之間接觸不充分，導(dǎo)致SF6開(kāi)關(guān)在生產(chǎn)制造過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題；當(dāng)SF6開(kāi)關(guān)密封部分發(fā)生損壞、斷裂，以及加工工藝不完善等情況，均會(huì)造成SF6開(kāi)關(guān)漏氣；二是在SF6開(kāi)關(guān)安裝過(guò)程中，密封部件之間存在一定的雜質(zhì)，以及工作人員的不規(guī)范操作等都會(huì)造成SF6開(kāi)關(guān)漏氣。若SF6開(kāi)關(guān)出現(xiàn)滅弧問(wèn)題，漏氣現(xiàn)象也會(huì)發(fā)生。

SF6開(kāi)關(guān)多層面壓力開(kāi)關(guān)失效解決方法：對(duì)SF6開(kāi)關(guān)進(jìn)行定期維護(hù)，并在其斷電后對(duì)內(nèi)部各部件進(jìn)行仔細(xì)清理。在需要經(jīng)常活動(dòng)的部位涂上適量的潤(rùn)滑油，以提高自身的靈活性；應(yīng)采用科學(xué)的方法對(duì)SF6開(kāi)關(guān)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和優(yōu)化，使SF6開(kāi)關(guān)自身的壓受點(diǎn)發(fā)生變化，提高SF6開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中的控制動(dòng)作；開(kāi)啟壓力調(diào)節(jié)泵，將相關(guān)壓力調(diào)整到4.26MPa，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，SF6開(kāi)關(guān)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)將產(chǎn)生一定的響應(yīng)，并將空氣壓縮機(jī)與電源隔開(kāi)；當(dāng)相關(guān)壓力降至4MPa 時(shí)，開(kāi)啟SF6開(kāi)關(guān)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)同時(shí)也要設(shè)置空氣壓縮機(jī)；當(dāng)壓力降至3.8MPa 時(shí)，工作人員應(yīng)進(jìn)行閉合，最后按上述流程調(diào)整SF6開(kāi)關(guān)，直至各部件能夠正常工作為止；SF6開(kāi)關(guān)在工作中易受各種因素的影響，容易導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)中各部件的松動(dòng)，造成部件間的接觸問(wèn)題，因此工作人員在對(duì)SF6開(kāi)關(guān)進(jìn)行定期檢查時(shí)應(yīng)提高對(duì)各部件的穩(wěn)固性的檢查，以提高各部件的接觸性。

SF6開(kāi)關(guān)氣體泄漏解決方法：密封問(wèn)題是造成SF6開(kāi)關(guān)氣體泄漏的主要原因，使SF6開(kāi)關(guān)內(nèi)部壓力大大降低，從而影響SF6開(kāi)關(guān)的精準(zhǔn)性，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，安裝SF6開(kāi)關(guān)時(shí)，必須注意合理選擇SF6開(kāi)關(guān)的密封材料，一般選擇密封性能良好的材料，并進(jìn)行抽樣檢查，以便判斷密封材料是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外，在變電檢修中如果發(fā)現(xiàn)SF6開(kāi)關(guān)出現(xiàn)氣體泄漏情況，必須在第一時(shí)間處理，及時(shí)更換密封圈。將SF6開(kāi)關(guān)的密封性作為變電檢修的核心工作，確保密封材料能達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)氣體泄漏。

3 針對(duì)SF6開(kāi)關(guān)的檢驗(yàn)

SF6開(kāi)關(guān)的含水量檢驗(yàn)。對(duì)SF6開(kāi)關(guān)中SF6氣體的含水率業(yè)界有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。其原因是，當(dāng)變電設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同類的SF6氣體分解物，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中空氣中的水分會(huì)深入到絕緣設(shè)備中，從而影響絕緣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，甚至?xí)绊懺O(shè)備安全。同時(shí)開(kāi)關(guān)與水分接觸時(shí)也會(huì)產(chǎn)生有害化學(xué)物質(zhì)，對(duì)工作人員的身體造成傷害。一般造成SF6氣體含水率超標(biāo)的主要原因?yàn)椋篠F6氣體在生產(chǎn)時(shí)混有水分；設(shè)備在裝配和維修時(shí)混有水分；設(shè)備及材料吸附水分；空氣中的水分混入了設(shè)備中等。所以在日常檢查時(shí)要注意設(shè)備的含水率指標(biāo)，使之保持在正常范圍內(nèi)。為避免水分含量超標(biāo)情況可采取以下措施：對(duì)設(shè)備進(jìn)行裝配和維修時(shí)應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控室內(nèi)含水率，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定操作、做好設(shè)備的清潔工作；對(duì)設(shè)備進(jìn)行氣體補(bǔ)充時(shí)應(yīng)保證充氣管道干燥；加強(qiáng)設(shè)備密封處，選擇高質(zhì)量的密封材料，防止空氣中的水分進(jìn)入設(shè)備，影響設(shè)備的正常使用；在室內(nèi)沖入高純度氦氣或抽真空氣，確保室內(nèi)干燥性；注意保持開(kāi)關(guān)部件的干燥。

SF6開(kāi)關(guān)壓力降低的檢驗(yàn)。對(duì)于開(kāi)關(guān)設(shè)備壓力降低的信息報(bào)告應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查其壓力值，如信息正確應(yīng)立即采取防跳措施。切斷控制電源的開(kāi)關(guān)，然后由專業(yè)人員進(jìn)行氣體補(bǔ)充，使其壓力回到正常水平。盡管各變電站對(duì)開(kāi)關(guān)壓力降低這個(gè)問(wèn)題的處理方法不同，但只要處理得當(dāng)，能保證變電站的正常工作就可以了，但需要注意的是，處理此類問(wèn)題要在最短的時(shí)間內(nèi)制定對(duì)策，避免擴(kuò)大事故影響。

SF6開(kāi)關(guān)的故障檢驗(yàn)。開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中還可能發(fā)生線圈燒損、機(jī)械卡澀、絕緣不良等故障。對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)采取以下對(duì)策。若出現(xiàn)線圈燒損，應(yīng)檢查合閘回路是否存在問(wèn)題，并修復(fù)有問(wèn)題的地方，使開(kāi)關(guān)恢復(fù)運(yùn)行。如發(fā)生機(jī)械卡澀，應(yīng)用專業(yè)物品擦拭卡澀部位，并涂上潤(rùn)滑劑，使其機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)順暢。機(jī)械發(fā)生卡澀也會(huì)造成分閘出現(xiàn)問(wèn)題，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)牽一發(fā)而動(dòng)全身，所以要做好各部件的檢修工作。在設(shè)備發(fā)生機(jī)械故障時(shí)，應(yīng)切斷電源，并抽出殘余SF6氣體，當(dāng)完成這些工作后再對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，找出故障的原因。通常會(huì)使用傳感器技術(shù)和微電子技術(shù)來(lái)檢測(cè)中設(shè)備的有關(guān)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)檢測(cè)出的問(wèn)題提出相應(yīng)的解決辦法。

SF6開(kāi)關(guān)的預(yù)防性檢驗(yàn)。這項(xiàng)工作的主要目的是保證開(kāi)關(guān)正常工作。具體包括：對(duì)SF6開(kāi)關(guān)進(jìn)行常規(guī)檢查，觀察是否有氣體泄漏與含水率超標(biāo)等現(xiàn)象，以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行；檢查開(kāi)關(guān)是否有部件老化的問(wèn)題；主回路電流、電阻測(cè)量的實(shí)測(cè)值的大小應(yīng)控制在初始值的1.2倍左右。當(dāng)檢查結(jié)束后，應(yīng)加固設(shè)備以防止燒蝕電桿；對(duì)分合閘中的電磁鐵動(dòng)作電壓進(jìn)行檢查，確保動(dòng)作電壓的額定電壓值在30～65%之間；對(duì)油氣壓運(yùn)行性能進(jìn)行檢查；對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行檢查時(shí)，要對(duì)檢驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查，避免因檢驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題而引起測(cè)量誤差。

綜上，隨著電力技術(shù)的迅速發(fā)展，SF6開(kāi)關(guān)已被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)供電系統(tǒng)中，由于工作環(huán)境的影響，常出現(xiàn)多層面壓力開(kāi)關(guān)失效和氣體泄漏等故障現(xiàn)象。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)以科學(xué)的方法解決相關(guān)問(wèn)題，更好地發(fā)揮處SF6開(kāi)關(guān)的作用。