摘要：随着经济在迅猛发展，社会在不断进步，我国科学技术发展十分迅速，因为SF6气体具备良好的绝缘性与灭弧作用，SF6断路器于高压设备方面占据绝对优势，所以其故障产生的频率也很高，最常见的问题是泄漏故障。迅速找到泄露点是处理泄漏故障的重要环节，对此，文章首先介绍了SF6断路器气体外泄的主要原因，然后详细阐述了有效的检测方法。
关键词：变电站；SF6断路器；气体外泄；主要原因；检测方法
引言
变电站SF6断路器在四年时间里出现多次间段性气体轻微泄漏，微机保护装置频繁发出压力异常告警信号，几次带电检测均未发现异常，经断路器停电后分公司相关部门与开关厂家技术人员联手查找，最终确定了泄漏点，安全顺利地完成了某变电站双四线B相断路器气室法兰盘的更换工作，彻底消除了该断路器B相漏气的重大缺陷。
1断路器异常现象
某供电分公司老平变电站于2008年1月投入运行。该变电站有1条电源进线、1条馈出线，进出线及主变压器均使用SF6断路器。2014年1月，在户外环境温度-20℃时，4台SF6断路器在投入运行前气体压力均充至0.53MPa（户外安装，正常工作压力为0.53MPa）。2015年3月初，某微机保护发出“压力异常”报警信号，气体压力由0.53MPa降至0.45MPa后稳定，当时环境温度为0℃左右。次日早晨报警自动解除、恢复正常，但该断路器气体压力指示随着环境温度而出现明显下降，其他3台断路器压力指示正常。此类异常情况持续5天后自动恢复正常。
2处理经过
2009～2012年断路器发生压力异常报警期间，某公司请技术人员先后5次到变电站处理此台断路器漏气问题。但每次都由于各种复杂原因断路器无法停电退出运行,现场只能使用检漏仪带电对断路器本体以下管路、阀门、连接接头等部分进行检漏,未发现渗漏点。在2012年5～6月的两个月时间里因该台断路器的渗漏气间隔时间逐步缩短。检修人员对运行中的断路器曾多次进行补气操作处理。虽然断路器压力达到了0.53MPa，但很快降至0.48MPa，现场观察记录该断路器漏气点的漏气量越来越大，断路器厂家从事多年现场工作的技术人员也未曾经历过。2012年7月22日，厂家技术人员使用先进的检测仪器首先对停电断路器的本体部分及支撑瓷套的上、下浇装面和支撑瓷套与灭弧瓷套的连接法兰处进行了仔细地检漏工作。未发现渗漏点，经把断路器的三相上、中、下部法兰盘用塑料布包扎，经过24h后用专用仪器收集气体，最终判断为断路器B相中部法兰盘与密封圈压接不严造成渗漏。因断路器本体内SF6气体含有剧毒，因此，必须对SF6气体进行妥善回收，再对更换法兰盘后的SF6断路器实施真空抽气,然后严格按更换法兰盘的工序进行安装，现场技术人员严格执行检修作业程序，加班加点，在最短的时间内完成了SF6气室法兰盘及密封圈的更换工作。目前，SF6断路器气体检漏测试均合格，断路器压力正常。
3 SF6断路器检漏办法
3.1定性检漏
基本原理是：SF6具备很强的负电性，脉冲高压影响下出现持续放电效应，SF6气体将转变电晕电场的性能，进而检查出现场是否具有SF6气体。这仅仅是判定SF6断路设备泄漏现象的相对程度，而非是检测其实际泄漏率，定性检漏包括以下几种办法：（1）抽真空检测。抽真空到133Pa，一直抽真空30分钟之上停泵，景观30分钟后读值A，然后静观5小时后读值B，如67Pa＞B-A就能确定密封较好。（2）发泡液检测。其是一种比较简便的定性泄漏办法，可以很精准的找出泄漏点。发泡液能够选择一个中性肥皂添加两份水配备形成，把发泡液抹在被检漏位置，若起泡就表示该处泄漏，起泡愈多愈急，表示泄漏越严重。采取该种方法能够大致找到漏气率是0.1ml/min的漏气位置。（3）检漏仪检测。检漏仪检测是把检漏仪探头顺着断路器每个衔接口表面与铝铸件表面活动，结合检漏仪读值判定漏气状况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用该方法要掌握如下技巧：第一，探头活动速度要慢，避免移动太快而错过漏气；第二，检测时不能在风速大的状态下，防止泄漏气体被风吹散而影响检测；第三，检漏仪选取灵敏性高、响应速度低的检漏仪，通常采用检漏仪的最小检出量就是漏气量的梯级分数低于10-6，响应速度低于5s比较适宜。（4）分割定位法。这种方法适合用于三相SF6气路衔接的断路器中。如已确定有漏气但很难定位时，能将SF6气体结构分割为几个部分，然后进行检测，进而能够降低盲目性。（5）降压法。其适用在设备泄漏量很大的情况下。
3.2红外成像技术
红外成像技术是1种崭新的测漏技术，专为查找SF6充气设备的漏点而设计，利用SF6气体的红外吸收特性较空气而言极强，致使2者反应的红外影像不同的原理，将通常可见光下看不到的气体泄漏，以红外视频图像的形式直观地反映出来。红外成像技术在不需要被测设备停电的情况下，进行远距离检测（0~30m），能够捕捉微量气体的泄漏（0.001mL/s），准确地找出泄漏位置。
3.3定量检漏
这是检测SF6断路器的漏气率，判定标准时年泄漏率不超过1%。具体方法是：（1）局部包扎法：以0.01cm厚的塑料薄膜根据密度位置的几何外形围一圈半，接缝朝上，尽量组成圆形和方形，通过整形后以胶带粘接密封。塑料薄膜和被测物要保留一定的空隙，通常是0.5cm左右，包扎后通过24小时检测包扎腔中SF6气体的含量，要选择不同部位4点的平均值。该密封过程的泄漏率能用下式计量：F=△C•（V-△V）•P/△tMPa•m3/s其中：F：绝对泄漏率，单位时间里的泄漏MPa•m3/s；△C：漏气含量的检测平均值，ppm；△V：被测物和塑料薄膜之间所包含的容积，m3；△t：检测△C的时间间隔，s；P：绝对大气压，是0.1MPa；V：气室中SF6气体的容积，m3。各个气室的年漏气率Fy：Fy=F•31.5×10-6/V•（Pr+0.1）•100%/年其中：Pr：指定SF6气体压力，MPa。在开始以上计算时很难确定的是如下参数：△V：因为被测物和塑料薄膜之间所包含的容积属于不规则外形，其容积无法直接计算获取，能采取试验的手段，借助其它气体和液体经过流量计朝包扎腔室中关注而采集容积信息。V与W：气室中充满SF6，气体容积与质量，该信息厂家均没有提供，能在订货技术文件中要求厂家提供真实信息，还能在充气时采取计量方法来获取较精准的信息。（2）挂瓶检测法：在绝缘子检测孔位置挂上一个瓶子通过数小时后，用检漏仪检测瓶中是否存在外漏的SF6气体。
3.4运行、检修阶段
首先应建立和健全专业管理体系，加强对断路器设备的技术管理工作，加强对安装、运行和检修人员的技术培训工作，使之熟悉掌握所管辖范围内高压开关设备的性能和安装、运行、检修的技术要求。按照设备运行规范和变电站管理规范进行巡视检查，对设备接点进行红外测温，并做好相关记录。除SF6断路器本体外，机构箱应密封良好，保证防雨、防风、防潮性能良好。断路器周围设置明显警示标志，如断路器压力出现异常时，应禁止对断路器进行操作，冬季时应保证加热器正常投入，防止低温情况下SF6气体出现液化现象。
结语
加强SF6断路器漏气的防范工作是保证变电站安全、经济、可靠运转的关键监督要点。经过分析SF6断路器漏气的原因，能够不断提升防范与应对SF6断路器漏气问题的理论水平，进而提高应对与处理SF6漏气事故的水平。在各种检测方法中，红外成像检测是SF6断路器状态检修新的技术方式，还是今后主流的发展趋势。
参考文献:
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[3]贾明，李文超，周兴，等.变电站SF6断路器检修技术研究[J].低碳世界，2016（26）：44-45.
论文作者:席秋
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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