摘要:在电力供电系统的综合运行中,110kV SF6断路器对于供电有很大的作用,通过形成多样化的控制要点,可以实现110kV SF6断路器的综合功能,实现电网运行的正常性。文章围绕110kV SF6断路器的整体情况进行概述,并对110kV SF6断路器的检修情况、110kV SF6断路器故障类型、故障处理等方面进行了探讨。
关键词:110kV变电站;SF6断路器;回路电阻;超标原因;处理措施
回路电阻超标问题是变电站SF6断路器面临的一大故障性问题,科学分析断路器主回路电阻超标成因,同时采取科学而有效的解决对策,才能最大程度地排除故障、解决问题,从而维护并推动变电系统的安全、高效、合理运转。回路电阻超标的原因较多,要通过科学试验方法进行测试、检查,从而有针对性地排除故障。
1 SF6断路器运行原理与特征分析
1.1 SF6断路器运行原理剖析
该断路器主要将SF6气体当作灭弧介质、绝缘介质,其运行原理为:断路器内部的SF6气体压力急剧降低,跌至某一极限值时,继电器就会立即发出警报信息,如果气体压力接连降低,会继续闭锁信号,从而切断断路器的分闸、合闸回路。
1.2 SF6断路器特征分析
质地较轻、体积较小、构造简单、运转中噪音较小,能够长期使用,方便维修与保护,同时具有较高的安全性能,这是因为SF6气体是一种惰性气体,没有任何毒害功能,且较为稳定不易燃烧,最主要有着超强的灭弧功能,且绝缘性良好,气压度较高,同时具有热传导优势,绝缘性较好,适合用在电气系统,由于其体积较小,方便安装,而且能够用来消灭火灾,维护电力系统安全、高效地运转,其最优特征为:能长期使用,因为SF6气体实际运转过程中即便遭到电弧放电冲击,会发生分解反应,但是电弧消失时则又重新回归到稳定的SF6气体。
2 110kV变电站SF6断路器回路电阻超标原因分析
2.1 断路器主回路电阻测量数据统计
通过最近一年预试或检修对62台110kV SF6断路器进行回路电阻测试,得出的数据,其中3台110kV SF6断路器中出现了回路超标现象,测试的结果显示110kV 1XX1断路器、110kV 1XX3断路器、110kV 1XX5断路器的回路电阻超出了厂家的规定值(厂家规定值为小于45μΩ),具体的电阻数据测量统计见表1:
从上表1能够看出,3台断路器的各相回路电阻都超出厂家的规定值,其中110kV 1XX5断路器的B相的电阻最大,达到109μΩ,远远超出了厂家的规定。断路器回路电阻超标会带来多方面的问题,对设备本身的安全运行尤为严重,也会影响到电网等的安全运行、可靠供电,同时地域性的电网调节、控制也难以保证。
2.2 主回路电阻超标成因分析
为了发现电阻超标的原因,需要深入故障现场进行深入排查,经测试检查看出,断路器的动触头、静触头颜色出现误差,二者间有明显的灼烧痕迹,由此可以判断正是因为接触电阻持续上升而导致了这一现象,根据现场测试数据以及专业人士的分析诊断,最终认为无论是触头灼烧,还是主回路电阻超标都与断路器本身的质地、性能与质量存在联系,也就是断路器工作中的长期反复运转,使得动触头、静触头无法牢固连接,逐渐发生松动、脱落等现象。通过逐步控制停电影响范围,可以选择备份性断路器来重新调换故障断路器,对110kV 1XX1断路器、110kV 1XX3断路器、110kV 1XX5断路器全部进行返修,通过剖析逐步分析问题产生的原因。
SF6断路器所处环境及其灭弧室内部定会出现大量具有导电性能的杂质,这些杂质将给断路器带来不良影响,SF6侵入杂质,其击穿电压会下降,达到高纯度SF6气体击穿电压的1/10,同时侵入杂质的电压也同杂质具体方位、尺寸、材质、形态等有着紧密联系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
SF6断路器实际运转中,由于受到电场、SF6气体等的重压,杂质则会活动于电场中,这样则可能出现击穿电压下降现象,出现击穿问题,而且不良杂质的入侵还可能导致断路器电弧燃烧现象,使得灭弧无法正常进行。
3 SF6断路器回路电阻超标故障的处理措施
制造商对断路器实施解剖分析后,证实了故障问题的初始状态诊断结果,也就是110kV断路器主回路电阻超标是因为动触头、静触头之间未能牢固连接造成的,导致无法紧密牢固接触,从而出现了主回路电阻超出规定标准的现象。要想完全解除这一故障,首要方法就是调换动静触头,同时对SF6进行补气试验,并实施检漏处理,等到各项功能、性能都达到了规定的标准后再装配起来,向工地输送。各个断路器返修以后,再重新装配断路器,这其中要确保各项数据达标,能够达到正常投运效果,同时也要对断路器的工作状态实施全天候、全过程的检测、检查与监督。
通过观察各方运转数据、信息,高压断路器经过再次修缮,其主回路电阻都达到了规定的标准数值,实际测量得出的数值为25~33μΩ,再次投运后,主回路电阻未出现任何超标问题,电阻处于相对稳定状态,从而意味着电阻超标故障能够得以恢复和控制。
3.1 科学控制SF6中水分
SF6断路器内部气体水分含量直接影响着其安全运行,所以必须重视SF6气体中的水分检查,重点检查其纯度,一般要达到99.8%以上,而且添加到断路器后,气体纯度也需要达到97%以上,同时做好水分、酸性等的检测,要达到规定的合格指标。
同时,气体填充过程中,必须选择科学合理、正确填充操作方式,有效控制水分的带入,先进行瓶内压力测试,确保达到规定水平基础上再进行充气操作,而且确保各个管路无杂质、无污染,接头部分一般采用电吹风来烘干处理,实际充气操作中应先打开控制阀,用SF6将连接管彻底冲洗,并同断路器连接起来,从而控制水体的渗入。此外,还要细致、深入地检查SF6断路器的瓷套、线圈等部位,要达到牢固密封、安全保管等状态,控制断路器受潮、破损等现象。同时必须强化密封件的质检,确保其密封度达标,控制水分的渗入,检查断路器是否存在泄漏点。
3.2 降低控制压力的有效方法
经常检测SF6断路器的警报系统,预防SF6气体压力达不到预定数值的问题,要检查报警系统,确保其回路处于常规警报状态。加大对断路器易漏环节的巡查,例如焊接缝、法兰链接面、密封底座等,从而控制SF6气体压力变小问题。
同时,要想确保SF6断路器达到良好的绝缘性、灭弧性能等,就要对SF6断路器经常实施检漏,一般来说SF6气体以高压形式填充在电器中,按照相关规定,SF6断路器的年漏气率应该在0.5%以下,为了有效预防泄漏问题,需要做好定期检漏问题,同时要确保其在特定压力下运转,通常为0.5~0.6MPa范围内工作,才能达到最佳工作状态,同时补气工作压力也需要处于0.45~0.55MPa范围内。
4 结语
综上所述,在110kV SF6断路器的综合检修过程中,应结合相关技术的综合创新,在实现电力设备安全稳定运行的基础上,全面考虑供电企业综合成本的运行方式,突出对于企业整体功效与利润的结合,形成综合性的系统工程管理。其中,在110kV SF6断路器的科学性、系统性、规范化的检修技术中,要不断创新新工艺、新技术,在适应现代企业制度综合发展需要的基础上,形成供电企业综合功能的整体实现,并不断在实践工作中形成对110kV SF6断路器检修技术的全面创新,更好地发挥出110kV SF6断路器在电力运行中的安全功能。
参考文献
[1]钱家骊.气体不同状态下SF6断路器性能的讨论[J].高压电器通信,2016.
[2]林晓斌,张桂木.110kV变电检修中SF6开关装置存在的问题及解决措施[J].中国高新技术企业,2014.
[3]黄道华,吴志雄,苏东.110kV SF6断路器基础安装注意事项青[J].自动化应用,2015.
论文作者:陈泓岩,沈诗祎,李超凡,陈松
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
标签:断路器论文; 回路论文; 电阻论文; 气体论文; 故障论文; 杂质论文; 水分论文; 《电力设备》2018年第15期论文;