钱光金
云南电网有限责任公司昭通供电局（云南昭通）657000
摘要：为了提高变电一次设备SF6断路器应用质量，要结合设备的应用要求和结构特点完善预防性试验操作，并针对气体泄漏、微水超标、接触电阻等故障落实有效的故障分析处理方案。在提高准备工作质量水平的同时，完善局部清洗工作，在专业人员共同努力下优化变电一次设备SF6断路器运行效果。
关键词：变电一次设备；SF6断路器；预防性试验；故障处理
在SF6技术不断发展的时代背景下，要发挥其优良的灭弧优势，全面提高断路器检修水平和故障分析处理效果，维护电网安全。
一、变电一次设备SF6断路器结构和预防性试验
（一）结构
SF6断路器是一种基于SF6气体的断路器，匹配灭弧模块和绝缘介质，与空气断路器都属于气吹型断路器。因为SF6本身是惰性气体，因此，电负性较好，且实际的灭弧能力也较强。基于此，SF6断路器被广泛应用在负荷应用较为关键的开断处理场所，一般应用在变电所输变电系统、发电厂保护开关等方面。其中，定开距灭弧室的基本建构见图1：
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由图可知，1表示压气罩、2表示动触头、3/5表示静触头、4表示压气室、6表示固定活塞、7表示拉杆。在合闸操作后，动触头就会和静触头形成联动，完成电流通路的处理。而在分闸后，压气罩和动触头同时运动，此时，压气室内的气体压缩，喷口就会形成气流吹弧。
（二）预防性试验
为了保证变电一次设备SF6断路器的应用效果，要从导电回路电阻测量和开关机械特性测试两个方面完成预防性试验。在此简单分析SF6断路器回路电阻测量，试验原理是电流压降法，依据进行测定，仪器回路的基础恒定电流要在100A以上，电流流经断路器，动静触头接触电阻两端会形成电压差U，然后借助电压钳测量具体数值。利用设备进行测定，电流选择100A和200A。
1）利用回路电阻测试仪，连接测试线后参考接线标准保证电压测量线在电流输出线的内侧。
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2）测量后读取并记录测量数据结果。
3）停止测量，要注意回路放电情况，避免危及人身安全。
一般而言，针对110kV的线路维持在6年进行一次，敞开式断路器的测量数值要高于制造厂的规定数值，约为120%[1]。
二、变电一次设备SF6断路器故障处理
（一）SF6气体泄漏故障处理
近年，变电一次设备SF6断路器被广泛应用在电网体系中，作为电网运行中心的关键设施，其应用效果和质量直接影响整个电网运行的稳定性和安全性。但是，变电一次设备SF6断路器中SF6气体泄漏问题成为了重要的安全隐患。正常情况下SF6断路器应无漏气，压力正常。当SF6断路器内气体压力在一年之内下降超过规定值（0.04Mpa，即0.4表压）时，应将断路器退出运行，检查漏点。
1)密度继电器发信号
a密度继电器动作值出现误差，误发信号，对其进行调整或更换；二次接线出现故障，找出错点，改正接线；
b 断路器本体漏气，找出漏气原因，再作针对处理。
2）当SF6气体正常渗漏至密度继电器发信号时，可按SF6气体压力—温度曲线(下图)进行补气，使其达到额定压力；补气时可在带电运行状态下进行。
3)当SF6气体压力迅速下降或出现零表压时，应立即退出运行，并分析是否是由于下列原因造成漏气：
a 焊接件质量有问题，焊缝漏；
b 铸件表面漏气（有针孔或砂眼）；
c 密封圈老化或密封部位的螺栓、螺纹松动；
d 气体管路连接处漏气；
e 压力表或密度继电器漏气，应予以更换。
在实际工作应根据具体情况查找漏气原因，如果是灭弧室泄露,则由制造厂家到现场检修,或者在设备停运后,拆卸下来返厂检修。当运行中断路器发生严重泄漏故障时，运行或检修人员需要接近设备时，要注意从上风方向接近，必要时应戴防毒面具，穿防护衣，并应注意与带电设备的安全距离。
例如某变电站共配置500kVSF6断路器20台、220kVSF6断路器10台，其中，15台为GIS断路器[2]。在2019年进行事故统计后发现，断路器缺陷次数为10次，7次为SF6气体泄漏，为此，相关技术部门对其进行了泄漏原因的全面分析。
首先，设备选用的材料质量较差，尤其是密封圈的橡胶品质，不满足应用标准，老化龟裂问题严重。
其次，安装质量不过关，密封圈处理和密封面处理不当，螺丝有松动现象。
最后，环境污染问题严重，工业污染区对金属铝件造成了严重的腐蚀，且变电所缺乏常规化管理工作，造成泄漏问题[3]。
综上所述，在发现泄漏问题后，检测人员进行了室内通风，确保氧气含量浓度在18%以上，并且及时进行了补气处理，利用合格的SF6气体对充气管予以5s的吹拂处理，确保空气排除满足应用标准后，借助电吹风进行干燥处理，确保充入SF6断路器的气体压力超出规定压力数值。
（二）SF6断路器接触电阻故障处理
对于断路器而言，动触头和静触头之间本身就存在接触电阻，若是出现表面氧化等问题，必然会对接触电阻的参数产生影响，使得正常工作电流下出现过热等现象，当温度达到一定高度，就会烧伤绝缘位置，造成触头熔融后产生的黏连现象，制约断路器的跳闸操作和开关控制效果，甚至会因为接触不良产生拒动等现象。
第一，针对弹簧储能故障，要结合合闸自动储能的应用要求完成处理工作，并对接触免残留的机械杂物、碳化物等予以处理[4]。
第二，针对回路故障，则要利用万用表对照回路设计图纸完成检查，并且测量闭锁回路的运行情况，校正对应的铁芯等，有效避免合闸后回路故障问题。
（三）SF6气体微水超标故障处理
在常态下，SF6是气体形态，绝缘性和灭弧性较好，但是，若是受潮，则性能会大大折损，尤其是在温度骤降后，气体中水分超标就会出现凝结，在固体表面造成闪络等问题，甚至会增加断路器爆炸的隐患几率。与此同时，水分超标也会导致电弧分解的氟硫化合物和水发生反应，产生酸性物质腐蚀设备。
基于此，要及时更换吸附剂，吸附剂安装前要进行烘燥处理，时间一般为12个小时，维持自然冷却后，选择密闭空间进行安装，吸附剂和SF6断路器气体的比例为1:12，确保适量的吸附剂能有效吸附水分，避免含水量不满足应用标准。另外，要实时测定气体湿度，针对湿度变化及时处理。
SF6 气体在电弧作用下产生的分解物,大部分可迅速复合成SF6 分子,但有极少量分解物与电极材料或系统中存在的水分、空气等杂质发生反应而不能恢复原状,生成有害物质。SF6断路器微水含量应符合厂家规定，一般不大于300PPM。SF6 设备内部水分的主要来源有以下几方面:
(1) SF6钢瓶内新气含有水分,在充气时,这些水分直接进入设备内部;
(2) 在装配时,将空气中所含的水分带到设备内部;
(3)由绝缘材料,焊接件及部件随着时间的延长逐渐的释放出来;
(4)空气中水蒸气逐渐渗透到设备内部,造成设备含水量增高。
为减少以上水分来源而造成高压电器设备水分含量较高的影响, 主要采取以下措施:
(1)设备大修后,在充气体前,每一瓶新SF6 气体都经过严格的水分测试,新气含水量达到标准时才能充到设备中,减少因充气带入的水分量;
(2)规范操作规程,在高压电器装配时,排除将空气中所含水蒸气带入设备中的人为因素;
(3)加强了SF6 组合电器密封性的检查,解体大修后,SF6组合电器的密封性明显改善,减少了外界水蒸气向电器内部浸入的速率;
(4)为降低固体绝缘材料,焊接件等零部件随着时间的延长内部逐渐释放出来的水分,设备内部应配置吸附剂并及时更换。
三、变电一次设备SF6断路器维护建议
（一）完善准备工作
为了提升变电一次设备SF6断路器维护应用效果，要在检修前落实对应的检修处理计划，确保实现良好的检修准备流程。因为SF6断路器本身就是电力系统运行应用的关键设备，所以，操作要结合分闸应用方式，按照标准流程完成电源的切断处理，释放存储能量，并保证气体能顺利回到回收装置中。
另外，要做好回收准备工作，配合使用真空泵抽离残余气体，并集中检测变电一次设备SF6断路器的真空度，确保真空度能维持在140.20Pa以下，向其中注入纯度在99.99%的氮气，完成放空处理，确保能最大程度上减少杂质对断路器应用效果产生的影响。
（二）完善局部清洗工作
在进行变电一次设备SF6断路器解体处理后，要进行局部部件的集中清洗，主要应用的清洗材料是清洗机和汽油，而对于一些绝缘件则要应用无水酒精予以全面到位的处理。对于一些进口部件则要结合说明书予以有效处理，确保清洗程序的规范性和合理性，保证综合处理工作满足应用要求。
（三）提高人员综合素养
为了提高变电一次设备SF6断路器维护保养工作的水平，要提高维护人员的专业素质，确保能定期组织培训工作，保证维护技术人员能充分了解工作的重要性和技术操作规范性要求。与此同时，还要引导相关人员明确断路器异常问题处理要点，确保变电一次设备SF6断路器运行标准化水平符合预期。
结束语：
总而言之，在变电一次设备SF6断路器维修维护和保养管理工作中，要结合实际情况和应用要点落实具体工作，并且针对具体问题具体分析，匹配合理的处理方案，强化日常管理水平，发挥断路器的应用价值，为电网事业可持续发展奠定坚实基础。
参考文献：
[1]劳锦富. 关于SF6断路器检修维护及常见故障的处理[J]. 电气开关,2021,59(1):101-103.
[2]张泽中,马凯强,王一丁. 变电检修中SF6断路器的特点及其维护措施分析[J]. 百科论坛电子杂志,2020(9):1487-1488.
[3]鲁创. 变电检修中SF6断路器的特点及其维护措施分析[J]. 科技与创新,2020(23):82-83.
[4]王泽. 变电检修中高压SF6断路器的常见故障及检修维护策略[J]. 商品与质量,2020(3):167.
昭通供电局变电修试所钱光金
2021年05月15日