摘要：近年来，SF6断路器以其使用寿命长、安全可靠性高、占地面积小等优势，在110kV变电站中得到了广泛的应用。本文分析了影响110kV变电站SF6断路器安全运行的相关因素，提出了确保110kV变电站SF6断路器安全运行的预控措施，希望能够为提高电力系统的安全稳定运行给予帮助。
关键词：断路器 故障类型 处理方法
SF6断路器是一种将SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器。SF6断路器的工作原理是当SF6断路器中SF6气体压力出现下降达到第一报警值，继电器便动作并发出补气压力信号；当气体压力继续下降，达到第二报警值时，继电器再次动作，发出闭锁压力信号，使断路器的分合闸回路断开，实现分合闸闭锁。
一、变电检修中SF6断路器的维护要点和措施
1、气体检漏
SF6断路器正常运行中，如果出现焊缝密封面以及关键接头部位出现裂缝的情况，就会导致SF6断路器出现泄漏的问题。这些部位出现裂缝的几率高。对这些问题进行检修时，一定要使用专用的检漏仪进行检查。如果一开始就发现细微的泄漏，果断采取措施，处理及时可以避免造成很严重的危害。一旦发生大量的气体泄漏，工作人员和现场人员应远离现场10米以上的距离，待泄漏停止后，方可进入区域进行检修。
2、含水量检测
SF6断路器中SF6气体的含水量及纯度必须达到一定的要求。原因在于，正常运行中内部装置会发生闪络，自动生成几种不同类型的SF6分解物。随着SF6断路器运行时间的延长，大气中的水分渗入到绝缘设备中，高气压运行状态下，过量的水分会使绝缘强度降低，甚至在设备的内部发生闪络，严重时会引发设备的安全问题。旦断路器与水分接触，会产生一种毒性较强的化学物质，对工作人员的身体健康和工作环境造成影响。在进行检修时，一定要避免湿气进入。因此，在维护过程中一定要注意设备的清洁性和干燥性，常用的处理方法有两种：一种是保证高压状态下断路器气室的干燥，可以向室内注入纯度较高的氦气或抽取真空气体，使室内的干燥性不断提高；另一种是清理金属外壳、灭弧装置以及绝缘体，为各部分的清洁性和干燥性的提高提供保证。
3、故障处理要点
SF6断路器日常运行当中，多个因素可能导致断路器出现线圈烧坏、机械卡涩和绝缘不良等多方面的故障。出现以上故障时，处理作业应该从以下几方面入手：
（1）线圈烧坏，首先对合闸回路的接通情况进行检查，判断是否由合闸回路运行失效或辅助开关不到位所引起，并对存在隐患的部位进行检修，更换线圈，恢复正常运行。
（2）机械卡涩，及时发现卡涩部位，先用柔软的纸或者布进行擦拭，关键部位通过涂抹润滑油的方式，提高润滑。
4、预防性试验检修要点
预防性试验的检修是为了保障SF6断路器稳定安全的运行。检修的要点有，第一，通过定期检测含水量和气体泄漏问题，评估SF6断路器内部的绝缘性能；第二，将断路器的主回路直流电阻参数的实测值严格控制在初始值的1.2倍左右。检修完毕后，应当对螺钉进行加固，避免在以后的运行中出现烧损电杆的问题；第三，在检修SF6断路器的均压电容器以及分闸电阻运行性能时，需要注意相关装置投入使用的时间长短，检查老化水平，采取相应的措施；第四，在对分合闸电磁铁进行检修过程中，需要重点关注对电磁铁动作电压参数的测定，确保动作电压的额定电压的实测数值在30%-65%之间。第五，检测油气压的运转以及保证油气压整体系统完整运行，充分考虑是否存在气体泄漏现象和充气时间长短问题。只有这样，才能防止因空压机的自身磨损而出现的打压时间加长的情况。第六，在利用测量仪器进行测量时，也要充分考虑到测量的次数和一起的灵敏度对测量结果的影响，杜绝由客观原因而导致测量结果不准确的情况。
二、SF6断路器常见故障
SF6断路器作为电力系统中的重要设备，因其较高的性能在高压系统中得到了非常广泛的应用。但是同时设备在使用过程中还存在着一些故障。
1、开关柜拒动。
当系统发出分合闸命令后，断路器不会进行任何动作。造成这种现象的原因有：线路中的辅助开关转换过程中出现问题；断路器中的磁铁线圈断开或者存在接触不良的现象；液压操作机构中的油压太低，电动闭锁；液压回路中存在油液泄露现象；液压系统中的单向阀闭合不紧，油路不畅通。
2、分闸后立即合闸。
造成这种现象的主要原因是断路器中的合闸铁芯工作过程中没有被完全复位，导致其内部钢球不能够恢复到原有正确位置，导致断路器中的油路没有全部被封住。这是由于断路器中铁芯经过长时间运行或者撞击后出现了一定的弯曲现象，需要对其进行校正。
3、油泵频发启动打压
按照其故障发生部位的不同，可以将其分成分闸和合闸两种类型，造成这种现象的主要原因是由于断路器分合闸处液压油存在较强的泄露现象。一般情况下是由于分合闸接头处和端口处的密封存在问题，导致密封不严现象。如某35kv系统中2号断路器在使用过程中出现了打压后压力随即下降的现象，通过对其接口进行详细检查，没有发现泄露现象。然后检查其压力值发现其大小高于额定状态。经过分析我们判断该故障是由于断路器的压力值低于其启动压力，导致断路器启动后立即进行打压操作，进而形成了一个恶行循环，导致频繁打压现象的出现。
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4、液压操作机构泄露
SF6断路器的控制采用了液压传动，如果液压元器件的密封不严，就会造成断路器在短时间内出现频繁打压或者补压的现象，导致液压阀体中出现油液渗漏，产生失压故障，影响SF6断路器的正常运行。目前SF6断路器中出现油液泄露的主要部位有三通阀、放油阀、压力表、压力继电器以及工作缸活塞杆以及油箱。
管接头是SF6断路器中出现泄露概率最高的部位，达到了断路器泄露总量的30%以上。这是由于管接头和液压油管采用卡套进行连接，如果其加工过程中的精度不够或者强度不同，就会导致接头处出现油液泄露现象。
另外为了确保液压机构良好的密封性能，其元件中都使用了密封元件，如果其密封元件质量不好或者有毛刺等现象，其工作过程中会造成比较严重的磨损现象，导致其密封性能较差，出现严重泄露。
5、阀体密封故障
SF6断路器中的三通阀以及放油阀等对密封性要求较高，一般情况下采用阀线密封方式。如果密封处的精度较差，表面粗糙度较大或者平面度误差较大，或者在装配和运行过程中结合面进入杂质，就会对阀体密封处表面造成一定的损伤，造成阀体的泄露现象。
6、气体压力故障
SF6断路器中气体经过一段时间的使用会出现气体量不足的现象，导致其工作性能较差。另外气体湿度大小也会对其使用性能造成较大影响，如湿度过大会使断路器在灭弧过程中分成成具有毒性或者腐蚀性的物质，引起断路器中元器件的腐蚀，严重的还会造成其爆炸。因此断路器中使用的气体要定期检测其湿度大小，且使用专门的管道设备。
三、SF6断路器故障的处理
断路器出现任何故障都会影响其使用性能，针对上面提出的几个故障，给出以下几个解决策略。
1、补漏方法。
一般情况下断路器出现的分合闸失灵、打压频繁以及压力不正常等都是由于泄露造成的，对于不同的泄露部位和方式，其采用的故障处理方法也不同。如阀门出现变形或者损坏，维修人员可通过更换新的元器件消除故障；对于打压故障，维修人员要设置正确的打压值，从而排除泄露
对于分合闸操作中铁芯造成的故障，则要更换铁芯；对于线圈反接故障，要将其重新进行连接调整到正确位置；对于线圈烧毁或者断开故障，则要更换线圈。
2、液压操作机构泄露故障的处理
在使用过程中可以先进行紧固处理，如果仍然存在泄露，就要重新将油管拆卸下来进行装配，装配过程中要掌握好拧紧力大小，不可太大也不可太小，既要保证正确装配，又要避免出现卡套损坏的现象。对于液压机构中的密封线圈，如果出现泄露，维修人员可以直接进行密封元件的更换
3、阀体泄露故障的处理
当阀体密封出现故障后，维修人员可以采取的措施有：清理阀体元件上的毛刺；更换液压油；重新装配球阀。球阀重装过程中要确保阀口的密封面宽度大小，避免出现过宽现象，且要尽量提高其装配精度，对各个元器件表面进行认真研磨。对于那些密封处出现非常严重的磨损现象不能够进行修复时，维修人员要全部更换。
4、SF6气体不足故障处理
如果检测发现断路器中SF6气体量不足，要对其进行适当补充。首先将合格的SF6气体吹入管道中，将管道中的空气排除干净。然后再将进行充气操作。整个操作过程中要确保各个充气接头处的清洁，避免各种杂志进入断路器中。同时还要及时检测接口处湿度大小，如果湿度过大则可使用电吹风对其进行干燥处理。充气过程中还要调节其压力跟断路器中的压力大小一致，一般应使二者之间的压力差低于100 kPa。
四、SF6断路器故障处理过程中几点心得
1、当断路器发生故障后，无论是何种原因造成故障，在处理过程中为了降低SF6气体对环境造成的污染，在维修之前都要将SF6气体进行回收处理。
2、如果没有完全确定故障的位置或者原因，不会对其进行任何操作和维修，否则一旦拆卸就会掩盖其原有故障，增加故障查找和排除的难度。
3、断路器在运行过程中不能够进行任何检修，如果必须要在运行中进行维修必须要在防分闸卡套的辅助下进行维修。
4、在对液压机构进行维修之前，要先将油泵电源断开后，在拆卸断路器中的高压元器件。
5、整个维修过程中要始终贯彻清洁和密封的要求，最大限度降低杂质的进入。
6、做好设备维修过程中的5S管理，确保维修设备和工具能够按照正确的保养和保存方法进行管理。
五、结束语
SF6断路器以其优异的性能在电力系统中得到了非常广泛的应用，确保了电力系统的正常运行。但是其运行过程中发生故障的概率也较高，因此维修人员必须要充分了解断路器的工作原理以及结构特点，还要了解其产生故障的原因以及故障维修方式等，从而确保断路器故障维修工作的正常进行。该文主要介绍了SF6断路器中常见的泄露故障、压力故障、密封故障以及分合闸故障等等，并且给出了相应故障的解决策略，为SF6断路器的维修提供了可以参考的依据。
参考文献
[1]电业安全工作规程 .(发电厂和变电所电气部分)国家行业标准.
[2]郭仲礼，高压电工实用技术 机械工艺出版社
[3]刘玉福,高压真空断路器故障分析与排除[J],电工技术 ,2012(3)
论文作者:邵逸镇,赵京京
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
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