摘要:SF6气体是断路器中的常用气体,具有耐电强度高、灭弧性能强、不易液化、化学性质稳定等特点,但是,从SF6断路器运行现状来看,还有着较多的安全问题,条件极为复杂,这些都会引起故障现象的形成,基于此,强化对SF6断路器的故障检测和维护力度是很有必要的。
关键词:变电站;SF6断路器;运行维护;异常处理方式
引言
随着社会经济的发展及企业规模的壮大,均对电网中主要设备运行效率提出更高的要求,其在保证运行过程安全、可靠的基础上,也需维持优良的健康状态与设备设施结构的完整性,进而保证电能输送过程的安稳性、可靠性。状态检修是现代企业以运营安全、生态环境和成本低廉等理念为支撑,通过评估设备运行状态、解读风险类型与危害性、拟定检修计划等形式进行设备检修作业,进而确保设备运行安稳性、检修成本低廉性。
1SF6断路器结构特征
1.1SF6断路器本体结构
常见的高压断路器按灭弧介质划分,为油、少油、空气、真空、SF6断路器。其中,油断路器体积大,使用绝缘油作为灭弧介质,增加了操作中爆炸和火灾的危险性,安全性差,且检修、维护工作量大,原材料消耗大经济成本高,因此已逐渐被淘汰。空气、真空断路器灭弧性能相比SF6断路器灭弧性能差,遮断容量低,操作中易产生操作过电压。SF6断路器始用于20世纪50年代初,以其优异的绝缘和灭弧性能被广泛推广应用至今。
1.1.1开断元件
主要部位为灭弧室,按灭弧能量的来源分自能式和外能式,按吹弧方向分横吹、纵吹两种。还包括导电触头:按功能分主触头、弧触头、控制触头和辅助触头,按触头所处位置分静触头、动触头、中间触头。
1.1.2操作(动)机构
SF6断路器按其操作(动)机构划分,为电磁式、气动式、弹簧式、液压式。SF6断路器多使用弹簧或液压式操动机构,其中液压机构操作噪音小,动作平稳,但造价较高。液压式SF6断路器的控制和操作元件以及线路通常设于机构箱内,单相或三相断路器结构中通常下部装有一套液压机构动力元件,如液压工作缸等,灭弧室由液压工作缸直接操动。
1.2瓷柱式结构
瓷柱式断路器是相对于罐式断路器而言的,其外壳多是绝缘陶瓷,因此也被称为绝缘外壳式断路器,断口用瓷柱支撑在最顶端,瓷柱既作绝缘用,也作支撑件用,且相对于罐式断路器造价更为经济。
瓷柱式高压SF6断路器灭弧单元装在灭弧瓷套内,使处于高电位的触头、导电部分和灭弧室与低电位绝缘,绝缘支柱瓷套安装在接地的支架上。整个本体内充一定压力的SF6气体,保证内部绝缘能力。灭弧室安装在支柱瓷套的上部,支柱瓷套下端的密封拉杆与操动机构相连,通过支柱瓷套下部的绝缘拉杆带动动触头和压气缸进行断路器的分、合闸机械操作。其电流互感器为独立式,通过引线与断路器连接。瓷柱式断路器结构简单,现场安装方便,成本低,但为增强断路器的对地绝缘能力有时会加高支柱瓷套,为增强断路器的断口绝缘水平,会在一台产品上串联几个灭弧单元以增加断口数,这样会使断路器的重心提高,使抗震性能降低,在地震多发区不适宜安装应用。其结构取积木式,系列性强,可用多个相同的单元灭弧室和支柱瓷套组成不同电压等级的断路器。
2SF6断路器检测维护技术类型
2.1SF6传统检漏方式
对于SF6断路器来讲,具体的检漏方式表现在以下几点:
2.1.1定性检漏
该项方式包含了定性捡漏仪探测法和密度继电器报警法。
2.1.2定量检漏
其涉及到了局部包扎法;压降法和挂瓶法。通过设备运行情况来看,第一种方式经常受到温度和风力等因素的影响,应用起来容易受到约束,而第二种因为包扎体系只能够进行估算,检漏过程比较的频繁,现场使用次数较少。两种方式同属于接触类型的检测方式,设备不停电期间隐患较高。
2.2带电检测技术
当前阶段,SF6断路器带电检测技术涉及到了紫外线电离型、负电晕放电型。而在近些年内,光声光谱检测技术和超声波检漏技术等得到了良好的运行,其被广泛应用到了SF6检漏带电检测过程中。激光成像检漏技术是以反射理论和红外吸收理论为主,此种技术需要将相关背景当成反射面,并且检漏仪具备体积大和质量重等缺陷,完全约束了进一步应用和推广。而SF6红外检漏技术的应用则解决了上述问题,发挥出了极高的效果。
3变电站SF6断路器的异常应对措施
3.1断路器经常发生偷跳问题
对于断路器偷跳现象的存在,通常表现为在没有对断路器进行操作的情况下,而且安全装置没有动作期间引起的跳闸事故,该项事故的形成原因是因为受到了线路过于老化等因素的影响,形成了跳闸问题,导致运行器件位于合位的断路器跳开,随之停电。通过分析来看,产生断路器偷跳的实质性因素是因为设备本身存有问题,在产生该种现象以后,线路机电保护装置可以对故障问题进行快速的判断,拿上启动断路器内的重合闸,确保线路处于良好供电的状态。
3.2微水含量超标故障处理对策
如果灭弧室中SF6气体水分含量超标,则会直接影响开关绝缘性以及正常功能的发挥。造成SF6开关微水含量超标的原因有内在因素和外在因素,因此,要从内外方面入手来解决处理。①外部处理措施。更换抽真空管,并对关键性设备,例如减压阀、三通连管等实施烘干处理,使其重新回归干燥状态,并用真空计来检查、探测抽真空管的真空水平,重新冲入N2,并着重检查泄漏点,对存在泄漏的部位,重新实施换垫处理。②内部因素处理。由于SF6微水含量超标,其内部绝缘部件已经受损,所以对开关实施全天候的抽真空处理,同时维持低真空度,再向其内部填充纯度较高的N2。
3.3详细检验SF6断路器的运行情况
在变电站人员对SF6断路器进行检查的时候,需要掌握好以下几方面的内容:(1)检查SF6断路器的外表;查看断路器绝缘瓷套内有没有裂缝或者是积灰现象,绝缘瓷套表面有无裂开,支架构造的完善性与否,这些都会关注的重点内容。(2)对接头引线进行分析,查看有没有断股或者是散股情况,线夹有没有裂缝等。(3)查看状态或者是电源指示灯是否处于正常运行状态,准确判断断路器和有关的合闸部位。(4)做好SF6断路器气体检查工作,特别是在冬季状态下气温降低的时候,重点进行检验。(5)要想进一步了解到断路器金具连接和引线接头的性能是否良好,有没有发热情况等,可以应用红外图谱的方式进行判断,当掌握到了异常状态以后,可以分析不同相与同相不同位置之间的温度梯度进行比较,查看严重性,将具体情况反馈给有关单位,最终落实具体对策。
结语
变电站中SF6断路器在电力系统中承载着关断、开合电路的重要作用,且其造价较高,故需做好日常维护工作。影响SF6断路器安全运行的因素较多,控制好这些因素,以正确的方法进行巡视和维护工作,发现小问题及早采取措施,预防和避免其故障的发生,确保SF6断路器的安全稳定,进而保证电网全局稳定。
参考文献
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