摘要:本文通过对目前市场上的各种优缺点介绍了高压断路器,同一电压等级产品性能的比较和分析,让我们打开电路原理的高压断路器,开放电路性能,并有一个理性的应用范围的理解,影响断路器打开电路性能环境,温度、湿度和其他因素有一个全面的理解。
关键词:SF6断路器;真空断路器;应用与解析
前言
目前正处于电网建设的一个重要发展时期,不仅需要大量的高压开关设备的建设,而且对其可靠性和安全性等方面提出了更高的要求。高压SF6断路器是在研制一种新型断路器后,与其他断路器相比切割能力约为10倍,因此目前广泛使用,电力系统的稳定性和安全性已提高了安全性。
1 SF6断路器与真空断路器
1.1真空断路器的原理、优点及缺点。
对于真空断路器,它因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名。具有体积小、重量轻、适用于频繁操作和熄弧的优点。广泛应用于配电网中。它自身的电弧抑制与传统的断路器是不同的。事实上,在灭火室中没有电离物质。在任何情况下,当接触被分开时,触点之间的电弧通道仅由接触材料的金属蒸汽构成。电弧只能由外部能量来维持,当主回路电流在自然零点处消失时,电弧就无法维持。在这一点上,快速降低的截流密度和快速凝结的真空金属蒸气在触点之间迅速恢复绝缘,真空灭弧室恢复了实现灭弧的绝缘能力。其优点包括:(1)接触间隙小;(2)短弧时间和低电弧电压;(3)小手术噪音;(4)因为没有油,没有火灾和爆炸的危险;(5)杂质不容易进入,所以工作可靠性高。其缺点总结为:(1)容易产生操作过电压,当开路感应电流时,会出现电流阻塞现象,导致过电压过高,因此增加过电压吸收装置,该设备数量增加,维护量增加,成本增加;(2)真空度在操作中不易检测;(3)复合绝缘子在火力发电厂容易积尘。因此,需要电房的环境相对清洁。
1.2高压SF6断路器和真空断路器的对比分析。
10kV,真空断路器正逐渐取代SF6断路器,真空技术已经非常成熟,因为SF6气体是一个非常强大的温室气体,可以在自然环境中存在3400年,和温室效应是二氧化碳的23900倍,从全球环境保护、SF6气体也逐渐淡出了人们的视野。在高压侧表面,目前,在超高压力,SF6断路器是唯一可以做单断裂结构,但由于SF6气体这一严重的温室效应,将被禁用,一步一步现在正在研究其他国际媒体单一断裂结构,其中最重要的是真空断路器的应用的研究和开发领域的高压超高压力。因此,采用真空灭弧室系列来制造超高压真空断路器是电力制造行业的主流发展趋势。
2 110kV变电站SF6断路器回路电阻的超标原因
SF6断路器性能SF6断路器主要利用SF6气体作为绝缘介质的无油化开关设备,在绝缘性能以及灭弧性能上要远远的高于油断路器[1]。其特点主要有以下几点:1)SF6断路器有着十分强的灭弧能力,同时介质强度比较高,因此,在同样的电压等级下,能有效的减少串联断口的数量,保证了产品的经济性提升。2)SF6断路器的电气寿命比较长,通常50KA满容量连续开关能达到十九次以上,并且在检查的周期时间上也比较长,能够频繁的进行操作,这不仅能减少检查的工作量,同时也能提升断路器的运行效率。3)SF6断路器有着良好的开断性能。SF6气体具有电负性,因此有着比较强的自由电子吸附能力。电弧在SF6中形成利于熄“电弧弧柱结构”使得等离子体扩散受到了一定的限制,从而提升离子复合的效果。4)有着极为强的绝缘性,绝缘性对断路器来说是最为重要的性能,SF6断路器在绝缘性上要与普通的空气断路器高出五倍以上,甚至达到十倍。5)SF6气体本身是无色无味的,同时不易燃烧,是一种比较稳定的气体。此外,断路器断开时,其引起的压力升高值比较小,因此在运行中更加的可靠,同时也能减少安全事故的发生。
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想要对回路电阻超标的原因进行具体分析,需前往故障现场完成排查工作,通过测试检查可以发现,断路器静触头和动触头的颜色存在明显误差,也就是说,二者之间存在灼烧痕迹,导致该现象出现的原因主要是接触电阻的持续上升,由此可以得出以下结论:无论是回路电阻超标,还是触头灼烧,都与断路器质量、性能和质地存在直接联系。除此之外,SF6断路器在实际运转的过程中,也会受到气体、电场等因素的影响,导致杂质在电场中活动,击穿电压同样面临着下降的问题,不良杂质的侵入,还会引发断路器电弧的燃烧,导致灭弧无法发挥自身应有的作用。
3 110kV变电站SF6断路器回路电阻超标的处理措施
3.1降低控制压力定期对SF6断路器所对应的警报系统进行检测
为避免气体压力无法达到预定数值这一问题的出现,并保证报警系统回路始终处于常规警报的状态;加强针对密封底座、焊接缝等断路器中易漏环节所开展巡查工作的力度,保证对气体压力进行有效控制。与此同时,想要保证SF6断路器具有的灭弧性、绝缘性能够达到应有水平,工作人员还应当定期针对SF6断路器开展相应的检漏工作。一般情况下,SF6气体都是以高压的形式被填充在电器内部的,因此,根据有关规定,断路器年漏气率始终应当被控制在0.5%或以下,因此,想要从根本上避免泄露问题的出现,定期开展检漏工作是很有必要的,当然,工作人员还应当保证断路器始终在0.5MPa至0.6MPa的压力下展开工作,这一要求的提出,是因为经过长期实践人们发现,这一压力范围可以保证SF6断路器的工作状态达到最佳。
3.2对SF6中的水分加以控制通过分析可以发现
在诸多能够对SF6断路器运行状态及安全性产生影响的因素中,最主要的因素之一,即其内部气体水分的含量,因此,工作人员应当对水分检查工作的作用引起重视,保证SF6断路器始终含有99.8%或以上纯度的水分,在添加到断路器内部后,气体的纯度也应当达到97%。在针对上述内容开展相关工作的同时,工作人员还应当定期开展对其酸性进行检测的工作,保证与规定指标相符。除此之外,在对气体进行填充的过程中,工作人员应当保证所选择填充方式的科学性与合理性,只有这样才能对水分带入进行有效控制。在实际作业的过程中,工作人员首先应当对瓶内压力进行测试,保证其与规定指标相符,在此基础上再完成充气工作,可以在最大程度上避免不必要问题的出现,同时,工作人员还应当保证各管路处于无污染、无杂质的状态下。对接头部分进行烘干时利用的工具主要为电吹风,烘干步骤如下:首先打开控制阀,然后利用SF6彻底冲洗连接管,并将其与断路器进行连接,这样做的目的是对水分的渗入进行控制。最后还需要对断路器线圈、瓷套等位置进行细致的检查,保证断路器处于牢固密封的状态下,避免破损、受潮等问题的出现,并加强针对密封件所开展质检工作的力度,保证密封件密度符合规定指标。
结束语
在这个层次上的发展,显然35kV真空领域有更多的优势,尤其是在10kV级,六氟化硫的优势基本没有出现,由于环境因素的考虑我们正在积极发展高压和超高压真空断路器,但毕竟,这需要时间,我们不能在电力系统等,所以在选择产品时,不可避免的仍然选择SF6断路器。或者有一天,它最终会退出历史舞台,淡出电力行业,但在那之前,它仍然是一种不可或缺的高压力绝缘介质。
参考文献:
[1]石建清.关于高压SF6断路器的现状及发展趋势研究[J].科技传播,2015.
[2]廖敏夫,黄金强,葛国伟,王善军,段雄英.国内外混合式断路器发展与研究现状[J].高电压技术,2016.
[3]刘艳松,王珊珊.高压SF6断路器与真空断路器浅析[J].科技资讯,2010.
[4]刘仕兵.电气化铁路牵引变电所中SF6、真空断路器的应用[J].科技广场,2005.
[5]柳毅.SF_6断路器的发展[J].科技情报开发与经济,2007.
论文作者:张洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签:断路器论文; 气体论文; 电弧论文; 高压论文; 真空断路器论文; 工作论文; 压力论文; 《基层建设》2018年第6期论文;