摘要:随着科技快速的发展,电力设施得到了极大的发展,而SF6断路器凭借其使用寿命长、安全可靠以及维护方便等诸多优势,使其在变电站中取得了普遍的运用。本文首先对SF6断路器的基本运行原理与特点进行分析,之后对SF6断路器运行维护及故障处理进行分析,以期对相关技术人员与变电站管理人员有所借鉴作用。
关键词:SF6断路器;运行维护;故障处理
1.1 SF6断路器的工作原理
六氟化硫断路器即SF6断路器,其是将SF6作为断路器中的绝缘与灭弧介质。SF6断路器主要的工作原理是当SF6断路器内的SF6气体压力发生降低,并降低到一定的报警值,此时继电器将会动作同时发出补气压力信号向SF6断路器中补气,如果气体压力依旧降低至第二个报警值时,此时继电器将会作出动作并传递闭锁压力信号,将断路器中的分合闸回路切断,从而使分合闸实现有效地闭锁。
1.2 SF6断路器的特点
因为SF6断路器是将SF6气体作为主要的填充介质,所以,断路器自身具有的质量较轻,而且体积也会更为小巧,其中的结构相比于油断路器更为简单,运行过程中具有着非常低的噪音,此外,SF6断路器具有着非常长的使用寿命,维护也相对更为便捷。能够将SF6断路器具有的主要特点总结成如下两点,其一,安全可靠性好,SF6气体是一种惰性气体,自身具有强电负性、无毒、无味、不可燃且无色,拥有着非常显著的灭弧性。绝缘强度非常高,在大气压条件中是空气的三倍左右。介电强度显著的好过传统绝缘气体,所以,将其运用在电气设备中,能够减小体积,消除火灾隐患,提高电力系统安全性与稳定性。其二,使用寿命长,因为纯净的SF6气体在高温和电弧中将会分解成为单体硫和氟,一旦电弧消失便会重新合成SF6气体,所以能够长期使用。
2 SF6断路器运行维护
2.1定期检查
定期对SF6断路器的运行状况进行仔细检查,通过定期检查SF6断路器,切实掌握SF6断路器实际运行状况,这是预防和防范SF6断路器故障,确保SF6断路器正常运行的重要举措。SF6断路器定期检查内容有以下方面:对断路器磁座、磁套部分进行检查,是否存在裂痕和放电情况;检查SF6气体密度压力是否超出规定值;检查断路器油压是否超出规定值;检查进出引线连接处,是否存在放电或是发热情况;对分合闸位置指示进行检查,是否与实际位置相同;检查断路器油泵,油位、油色是否正常,启动次数是否超出规定;对继电器进行检查,是否存在过热、振动等情况;对机构箱进行检查,是否存在放电、火花、烟气以及异味情况;对机构箱内的油压表、油箱体、密度压力表、氮气箱以及联结部分进行检查,是否存在渗漏油、泄压异音等情况。
2.2SF6气体的防护措施
SF6气体在纯净状况下是无毒害的,但若是受到放电或者电弧作用,就会分解出异常气味的分解物,这种分解物会对人体健康产生危害。而在SF6断路器使用过程中,难免会发生与SF6气体相接触情况,所以,为了保证人员身体健康,就必须采取相应的防护措施。安装气体压力报警和探测探头,一旦出现异味气体,报警器就会发出警示,工作人员收到警示后迅速打开排风装置并远离设备,以此确保人员健康安全。如果必须与SF6气体接触,那么工作人员必须穿戴好防护用具,例如防毒面具、防护服、防护眼镜等,且在完成工作后必须进行洗手消毒。
2.3低温下SF6断路器运行应注意事项
SF6断路器中的气体密度较大,温度与压力成正比,压力直接影响着SF6气体绝缘强度,压力越小SF6气体绝缘强度越小。SF6气体在零下37℃还会转化成液态,这种状况下会极大的降低断路器灭弧能力,极易导致断路器故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,为了确保SF6断路器在低温下正常、安全运行,通常会采用将加热装置安装在断路器机构箱中的措施,通过对加热装置进行设置,一旦气温低于某一温度,加热装置就会启动;另外,为了确保加热效果,还能够在加热装置外包裹一层保温材料,当加热到一定温度后,加热装置就会自动停止加热。通过以上措施,能够有效防止SF6气体液化,确保SF6气体绝缘强度,避免了SF6断路器故障的发生。
2.4SF6气体湿度控制
对SF6气体的绝缘性能影响最大的因素就是湿度,一旦SF6气体中湿度超标,就会产生闪络,导致断路器发生故障。另外,SF6气体中湿度超标还会导致开关绝缘部件出现受潮情况,造成绝缘性能下降,还会使得SF6气体产生反应,生成具有极强腐蚀性的物质,例如氢氟酸、SOF2等,从而严重腐蚀断路器部件设备,损坏其性能,导致断路器使用寿命被缩短。针对这样的情况,一般采用安装加热式驱潮器的防范措施。
3SF6断路器故障处理
3.1SF6气体压力故障处理措施
导致SF6气体压力故障的原因包括以下几点:SF6断路器生产质量不合格;环境温差大,导致气体体积发生变化;没有严格按照规定要求进行安装或者是安装工艺水平差。SF6断路器具有较强的灭弧性能,所以,对气体压力要求非常严格。鉴于SF6断路器型号较多,以下本文结合作者实践经验,主要就选取LM10B-252W型号的SF6断路器进行说明。LM10B-252W型号的SF6断路器正常运行过程中其气体压力为0.4兆帕,当气体压力下降到0.32兆帕,设置的气体报警装置就会发出警示。若气体压力继续下降到0.3兆帕,这时断路器就会自动闭锁,无法手动进行断路器分合闸操作。若气体压力低于0.285兆帕,这时气体密度非常低,灭弧性能也极低,一旦断路器接通电源或是进行灭弧操作,就极易导致断路器发生故障,因此,为了确保断路器正常、安全运行,采取在断路器三相中安装机械锁的手段能够有效达到这一目的。
3.2 SF6断路器拒动故障处理措施
所谓断路器拒动也就是当保护装置或人为对断路器发出合闸、分闸指令时,断路器不动作,仍保持原运行状态,此种故障危害很大,它使得断路器无法接通或断开电源,导致无法停送电或事故情况下不能切断故障电流,导致事故升级扩大。产生拒动的原因主要有:SF6气体压力、液压机构不正常;操作电气回路有异常。应检查操作电压是否正常,合闸线圈有无损坏,分闸继电器有无断线开路,检查辅助接点位置转换是否到位;如果闸阀内积污严重,导致断路器行动不畅,需进行闸阀的清洗及更换压力油。
3.3 SF6断路器液压操作机构故障
现阶段,液压操作机构在我国SF6断路器中应用较为广泛,但是该操作机构却存在较为明显的缺点,在高温季节该操作机构的缺点更加突显。具体表现为:液压操作机构各环节密封不严,致使高压油路出现渗漏油情况,最终导致断路器发生故障。通过分析得知,导致SF6断路器液压操作机构故障出现的主要原因有以下方面:液压机构内使用的油中存在较多杂质,致使油质量不达标,严重影响了机构密封性,极易造成泄漏,油压降低;针对该情况应采取经常滤油的手段,以此确保油质达标。温差变化大,油受温差影响体积出现变化,对油压产生影响;密封胶圈材质不符合要求,在高温天气下通常油温也较高,而目前SF6断路器中主要采用三元乙炳烯材质的密封胶圈,不适用于高温情况下。因此,更换密封胶圈材质,将三元乙炳烯材质更换为丁氰橡胶,该材质具有耐高温性好的优点,非常适用于高温情况,有效确保了密封性能。
结语
综上所述,随着电力系统的不断发展,断路器作为电力系统中用于电力控制的关键设备也得到了不断革新,SF6断路器就是一种新型的断路器设备,相较于其它断路器具有诸多优点,因而在电力系统中得以广泛应用。
参考文献:
[1]许正昌.浅析110kV变电站SF6断路器的故障处理及运行维护[J].科技创新与应用,2014.
[2]马志国,张冲.SF6断路器的运行维护及处理探析[J].城市建设理论研究:电子版,2011(23).
论文作者:唐涛,王留璞,张小兵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/13
标签:断路器论文; 气体论文; 压力论文; 就会论文; 机构论文; 故障论文; 情况论文; 《电力设备》2017年第22期论文;