变电检修中SF6断路器的特点及其维护措施分析论文_赵京京

(广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000)

摘要:在实际的电力建设和应用中,需要确保整个电力系统的安全,为此需要在变电所设置必要的断路器,通过这些断路器的正常功能发挥,使得电力系统在应急情况下及时断开线路,避免更大破坏作用。而相关的维护工作要结合设备实际情况和具体的运行特点,进而实施针对性的检修和维护,这样才能确保维护效果,并从根本上确保整个系统的安全稳定运行。本文深入探讨了变电检修过程中SF6断路器的特点,并结合其具体功能的实现分析了其维护措施。

关键词:变电检修;SF6断路器;特点;维护措施

随着近些年来我国经济和社会的高速发展,使得电力供应的安全稳定型需求持续高涨,为进一步提高电力保障的整体水平,在变电等环节加入很多技术层面的设计,通过这些设备设施和技术上的安全措施,确保了整体的电力应用安全。同时,在检修制度和方法上,也同时加强了相关的投入,使得整个检修工作能够达到更高的质量和效率,进而推动了电力系统自身的运营水平。对一些关键器部件的检修成为整个检修工作的重点,也受到相应的高度重视。

1.SF6断路器及其故障问题概述

SF6 断路器是一种通过将气体作为绝缘介质进行设计和应用的断路器,其所采用的气体就是SF6。从应用功能设计来看,其与所有的空气断路器都是一种类型,将其划归到气吹式断路器的范畴。但该断路器在一些具体的工作状态上有着明显的差异,其差异主要表现在两个方面:一是断路器的工作气压要求相对较低,这使得其整体的设计体积和重量都可以比较小,能够方便安装和检修;二是在断路器进行吹弧的时候,这些气体不会向空气中排放,整个设备属于一个稳定的密闭系统,并可以反复循环使用。

在当前我国的电力系统建设中,采用的SF6断路器设备主要包括两种类型,即LN1-35型和HB36型,这两种断路器各有利弊,可以针对不同的安装环境进行使用。SF6气体是一种性能非常良好的绝缘灭弧气体介质,通常被设计用作频繁进行切换的低压断路器设计,这主要是考虑频繁的进行切换使得电弧作用较多,形成的金属蒸汽和设备中的SF6气体发生反应,生成一种良好绝缘性粉末,其主要成分为氢氟酸盐和硫基酸盐等,这些粉末会在触头表面进行沉积,进而对触头形成腐蚀作用形成导电性能较差的氧化物层,接触电阻会显著增加,导致密封有SF6气体的触头无法稳定运用,因而在高频低压断路器中一般不适合采用该设计。由于SF6气体处于断路器的工作状态时要进行放电,此时形成的高温作用下,一些存在一定腐蚀性的分解气体产生,这些气体会对铝合金等材料形成比较严重的深度腐蚀,包括酚醛树脂材料以及瓷绝缘材料等,都会因此受到程度不同的损害。通常情况下,会在设计中将SF6与N2气体进行混合使用,在SF6断路器中,其整体的应用效果得到明显的改善。

2.变电检修中SF6断路器的特点及其维护措施分析

在实际变电所的应用中,采用SF6作为断路器可以在安装和检修中提供较大的便利性,这些特点最终都会转化为电力企业的实际效益保障,因此也是电力企业努力推广的设备和技术形式。针对SF6断路器的特点,在进行具体的检修维护中可以通过加强相关方面的建设,形成其检修的高质量和高效率。

2.1变电检修中SF6断路器的特点

在实际的变电检修中,需要根据SF6断路器的具体特点进行相关的检修任务,对于SF6断路器来说,该断路器将SF6气体作为设备中的灭弧气体介质,通常SF6为无毒无臭和没有燃烧性能的一种惰性气体,其密度较大,能够达到空气密度的5倍左右。但在强大电弧的频繁作用下,SF6气体中会发生少量分解问题,生成低氟化物会具有一定的毒性,对人体和设备内的金属部件都有较大的破坏作用,使得人体健康受到威胁,设备发生腐蚀或者劣化等问题。为此,在实际的断路器设计中,会采用吸附装置对这些分解毒害气体进行吸附,采用的吸附剂通常包括分子筛、活性碳、活性氧化铝等。

图1 SF6断路器基本构成

对SF6断路器运行特点进行分析,当电弧作用下的电子会与SF6气体分子进行充分接触,这时在巨大电能的作用下,会混合生成新的重负离子,这种新的重负离子可以对弧柱部位存在的电离和电弧等有很强的消除和灭弧价值,也是实际工作中设备需要借助的最主要性能特点。SF6气体本身具备良好负电性,其分子可以高效地捕捉电弧形成的离散电子产生负离子。负离子在实际的导电性能表现上较为迟缓,有良好的绝缘性能,进而可以提升电弧介质恢复率,形成良好的灭弧性能。在标准大气压下,SF6气体表现出来的灭弧性能可以达到空气灭弧性能的100倍,同时还可以保持灭弧后气体本身不会发生变质的问题,因此能够支持反复进行使用。基于SF6气体本身多表现出来的良好绝缘以及灭弧性能,SF6断路器因此在实际的运行中表现出几个典型的优点,设备可以满足高强度开断需要,能够适应断口电压较高的设备开断需求,在持续进行开断的情况下能够正常开断的次数相对更多,因此可被用作频繁开断操作的断路器设备,同时其工作噪音较小,也不会存在火灾等风险问题,对机电设备造成的磨损问题也相对较小。基于这些具体的优势,使得该断路器设备性能优异,其检修需求非常低,并可以在高压电路中得到非常广泛和充分的应用。

2.2变电检修中SF6断路器的维护措施

在实际的变电检修中需要对SF6断路器进行必要的维护工作,这些维护工作主要是对设备的运行状态以及其具体性能进行检查,确保其在正常工作状态下的稳定性和可靠性。具体来说,其维护措施可以包括如下几个步骤:

首先,要将SF6断路器进行分闸,通过切断其电源,使得设备中存在的能量被充分释放,并借助回收装置将该断路器内容纳的所有SF6气体进行回收,之后还要通过真空泵将设备内残存的SF6气体彻底抽出,在实际操作中确保断路器设备内部的真空度降至133.33Pa以下的标准。之后对断路器内部注入纯度超过99.99%氮气,压力适度,放空后再充入一次,通过反复进行充放使得设备内部所残留的一些SF6气体被尽可能排除干净。

图2 SF6断路器主要性能参数

其次,进行设备的分解检修,此时对环境条件有明确的要求,空气湿度需要低于80%,场所足够清洁干燥,还能够保持高度通风。相关的检修人员需要穿戴必要的防护服饰和设备,包括尼龙衣帽、风镜、乳胶薄膜手套、防毒口罩等。在检修场所必须禁止吸烟,工作暂停期间要经常进行各部位的清洗,尤其是手和面部,确保检修人员的个人安全,将风险降低。当检修时发现断路器内存在白色粉末状物质,需要通过吸尘方式或卫生纸等进行擦拭,将其收集到密闭容器进行安全处理,确保该物质不能扩散。对断路器内各种金属部件清洗,通常可采用汽油或清洗剂,对那些绝缘件可以通过丙酮或无水酒精进行清洗,密封件的性能要求较高,通常会直接换新处理。

设备中与SF6气体有充分接触的部位及密封圈的处理,可以对其涂抹聚四氟乙烯润滑脂,涂抹数量适度,同时还要对外部法兰面涂抹凡土林或防冻脂。SF6断路器中吸附剂的处置,需要在设备分解前进行更换,这些吸附剂需要进行妥善的处理,避免造成空气和环境污染问题发生。新吸附剂需要进行预处理,其在温控200~300℃的烤箱内进行烘燥超过12小时,并自然冷却,之后要马上进行安装,降低其在空气中的时间。需要特别注意的一点是,对断路器进行设备分解后,如果未能及时进行安装,要把所有的将绝缘件保存在烤箱或烘间内,确保这些设备处于干燥的状态。

3.结束语

综上所述,在实际的电力系统建设过程中,会比较广泛地使用SF6断路器,相比于类似设备,SF6有着非常显著的特点和优势,这些特点和优势使得其在具体的应用过程中能够充分发挥作用,而对该设备的检修则成为了实际运行维护中的一项重点工作。如果这项工作不能保证质量,就会因为一些细节性问题导致整个电力线路的不稳定工作状态,如果因为这些问题导致线路故障,更不应该。基于这一原因,加强相关检修措施的研究有现实必要性和重要的价值。

参考文献:

[1]张算媛.变电检修中SF6断路器的特点与维护探析[J].科技风,2018,06.

[2]李东泽,吴秀平.变电检修中SF6断路器的特点及其维护分析 [J].环球市场,2017,04.

[3]唐勇兵.变电检修中SF6断路器的特点与其维护措施探讨实践思考[J].通讯世界,2017,08.

论文作者:赵京京

论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期

论文发表时间:2019/12/9

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