摘要:随着科技的进步和制造水平的提高,SF6断路器的产品性能和质量也在不断提高,其产品倍受用户的青睐。然而大面积的使用,使其故障发生的频率也在不断上升,出现故障的原因其中有设计原理性故障,有制造工艺上的故障,有材质选择不当的故障,据针对故障原因的调查统计,有20%~30%的故障是由于SF6气体的泄漏原因引起的。气体检漏也是电气安装过程中一个重要的不可忽视的重要工作内容。
关键词:SF6断路器;气体泄漏;判断方法;处理措施
前言:
和压缩空气断路器以及传统的油断路器相比,SF6断路器具有很多优点,具体表现为绝缘强度高、开断能力强、维护较为简单、体积小、重量轻以及容量大等。由于这些优点的存在,它已经广泛运用于电力行业中。但是SF6断路器在拥有如此多优点的同时,也存在气体泄漏的安全隐患,且气体的泄漏一般具有不可预见性,因而增加了判断的难度。
1 泄漏源查找
泄漏是一种很普通的现象,凡是存在浓度高低、温度差异、压力不同的地方都会有泄漏存在。要针对不同的泄漏情况有效地采取针对性的补救措施,首先要能及时地查找到泄漏的根源。根据本人在变电站电气设备安装过程中,不断与厂家探讨、研究,发现SF6断路器气体泄漏源地查找,存在于一下几处关键点部位:
1)液压机构的泄漏。对不同的液压机构,其泄漏的部位及情况会有所不同,但总的来说,主要泄漏部位有以下几处:(1)阀门和密封圈、密封垫。三通阀、放油阀、一级阀、二级阀、保护阀等。造成泄漏的原因有阀芯关闭不严、接触面加工精度不够而不平正;阀体有砂眼、密封处没压紧、放气螺栓没拧紧;(2)压力表、压力继电器接头处。这些接头的密封垫、密封圈不平正或者失效没有弹性易造成渗漏;(3)据厂家提供,工作缸活塞杆、储压筒活塞的密封面。因为这些部位的密封圈、密封垫经常受到活动的摩擦,容易发生变形,变位或者受损。液压机构存在泄漏而造成的后果是显而易见的,小的泄漏既影响到设备的清洁,也必然会引起油泵的频繁打压或补压时间过长;阀体大量的渗油会造成失压故障,液压油进入储压筒使气体侧会造成压力异常升高,从而导致临修、误动、成为设备缺陷,影响设备的安全运行。
2 SF6断路器气体泄漏的原因及判断方法
2.1气体泄漏原因分析
2.1.1由于液压机构问题而造成的气体泄漏
在对断路器的贮压筒活塞杆以及工作缸进行设计的时候,可能会由于考虑不周全,使得结构部件的表面比较粗糙,洁净度也较差。这些原因的存在,使得一些杂物容易滞留其中,机器在运行的时候,滞留的杂物容易对贮压筒内表面造成损害。久而久之,就容易导致气体泄漏现象。除了上述原因,另外一类常见的原因就是液压机在投运前由于验收的不细、不严,或者直接在露天条件下进行检修,这也可能造成机构原件的污染,从而间接导致气体的泄漏。
2.1.2由于SF6断路器本身问题而造成的气体泄漏
一般来说SF6断路器出现气体泄漏问题,其主要问题在于设备的制造厂,因为设备在制造的过程中,铸件很容易出现焊接不严实、留有沙眼等问题。此外,在密封圈问题上,容易出现密封圈尺寸不相匹配,密封圈材料也较容易出现老化。上述两方面都能够引发SF6断路器出现气体泄漏问题。最后,SF6断路器的检修时间间隔通常定为12年,但是在我国,SF6断路器的运行时间大部分都已接近或超过12年间隔检修时间,这也在一定程度上解释了SF6断路器为何出现气体泄漏现象。
2.2判断方法分析
SF6断路器在运行的时候,我们应该时刻关注气压表的数值变化情况,一旦发现气压表的压力偏低,首先应该按照SF6断路器的说明书,将压力表上的压力换算成相应温度下的压力数值,换算后,如果压力还是偏低,则可以初步判定SF6断路器发生了气体泄漏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相反,如果经过压力换算后,压力表的数值正常,则说明SF6断路器没有发生气体泄漏。SF6断路器发生气体泄漏时,其故障主要表现在以下几方面:
(1)SF6断路器在以往运行以及检查维修的过程中,由于密封圈材料本身容易出现老化现象,容易造成气体泄漏。此外,设备在检修的时候,可能由于检修方法不当,造成了气体的泄漏,这种情况下,气压表的压力会急剧下降。
(2)SF6断路器在运行的时候,如果气压表的压力数值下降到0.45MPa(故障报警压力值)或者降到0.4MPa(事故压力值,此时SF6断路器将出现跳闸闭锁反应)时,系统的二次监控装置会发出警报信号。
(3)由于SF6断路器内的气体密度较大(大于空气),如果断路器发生气体泄漏时,泄漏出来的气体会沉在设备周围较低洼的区域,当用强力风清除设备周围的气体后,如果再用检漏仪来检测SF6断路器的气体泄漏处,检漏仪仍会发出警报声。
(4)在设备进行巡查的时候,务必检查SF6断路器气体的压力数值,并将其与近期的压力数值作比较,如果发现压力有所降低,就有必要使用检漏仪检查SF6断路器是否有漏气问题。此外,当SF6断路器长时间停用时,投运前如果发现断路器的气体密度以大于0.01MPa每年的速度下降,也要用检漏仪检查。
3 主要泄漏部位及处理措施
3.1管路接头以及焊接处
这两处是发生气体泄漏的常见部位,比较有效的处理措施是进行补焊处理。此外,在焊接前,应该保证检查的阀门处于关闭状态,并做好通风、防火工作。
3.2法兰以及瓷套连接处
这两个部位也是气体泄漏的常见部位,比较简单的处理措施就是更换密封套,密封套材料应该具有很好的压缩恢复性、耐磨性以及耐腐蚀性。当需要擦拭设备时,应该禁用香蕉水、汽油等具有腐蚀性的液体。
3.3三连箱、灭弧室的盖板处
和上面一样,最好的处理方式就是更换密封套,并处理好密封面的密封性。
3.4压力表接头、继电器接头以及管理接头处
如果是压力表接头坏了,需要暂时拆下压力表,必要的时候要更换新的压力表;其他接头处的处理方法和压力表的处理方法类似,但是还需要对密封面进行处理,如果密封圈损坏,也需要更换密封圈。
以上四点是SF6断路器主要的泄漏部位及相应的处理措施,除了以上几点,我们还需要从设备制造厂出发,他们应该尽量减少断路器的气体泄漏,提高断口电压能够达到减少断口数的作用,此外,在生产设备的时候,应该加强结构的密封性,从而尽量使气体少泄漏。通过分析以往气体泄漏事故,发现断路器的O型圈以及绝缘子是最常见的气体泄漏部位。因此O型圈及绝缘子在选材上应该注意,EPDM就是良好的O型圈及绝缘子制造材料,它具有良好的压缩恢复性,且抗腐蚀能力也很强。最后,SF6断路器使用单位应该制定严格的设备检修制度,要定期对设备进行检修,只有这样才能将断路器的气体质量、水分含量以及压力指数监控好。
结语:
在电力行业中,SF6断路器是很常见的一种电气设备,SF6断路器起着控制及保护系统的双重作用。SF6断路器在为电力系统提供各种便利的同时,我们也遇到了一个问题,即SF6断路器气体泄漏问题。就目前来说,还没有一种可行的方法能够从根本上解决SF6断路器气体泄漏。SF6断路器气体的泄漏不仅大大降低了断路器的绝缘强度,而且会造成周围空气的污染。
参考文献:
[1]薛云强,SF6断路器气体泄漏判断及处理[J].新疆水利,2010,(6):26-28.
[2]张金星.SF6断路器泄漏问题分析及防范措施[J].河北电力技术,2007,(6):25-27.
论文作者:殷峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/12
标签:断路器论文; 气体论文; 压力论文; 密封圈论文; 压力表论文; 设备论文; 部位论文; 《基层建设》2018年第24期论文;