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摘要:电力企业是我国国民经济发展的支柱产业,随着电力系统的发展,对变电设备的各项技术提出了更高的要求。SF6断路器作为变电设备的重要组成部分,对变电站安全稳定运行起着重要作用。因此,做好SF6断路器的维护和检修工作,并根据其结构特点,进行针对性的检修、维护,使其在全寿命周期内运行工况优良,变得尤为重要。本文对变电设备中的SF6断路器特点和优势进行分析,进而探讨变电检修中SF6断路器的维护措施。
关键词:SF6断路器;变电检修;特点;维护措施
1变电检修工作中SF6断路器维护的技术
随着电网规模的扩大,传统的检修手段已经不能满足电网检修的要求。停电机会少,停电时间短,这就要求在断路器故障初期就采用有效的手段,对其进行监测、处理。近年来,各国一般都运用各种高新技术结合诊断系统对SF6断路器进行预测性检测,即使SF6断路器发生了细微的故障也能够及时地发现,并且可以将故障扼杀在萌芽状态,避免了因设备的故障造成非计停。在SF6断路器维护过程中常用的技术有红外热像检查、振动检查、计算机技术等,高新技术的应用使变电站SF6断路器的故障减少,而且SF6断路器在产生故障的初期,故障就可以得到解决,这在一定程度上适应了电网精益化检修的要求,同时提高了设备运行的可靠性,大大减少了检修的工作量,节省了大量的人力、物力和财力,降低了运营成本。
2SF6断路器在电网系统中的特点及优势
2.1SF6气体的主要特征
SF6断路器的灭弧和绝缘介质均以SF6气体为主,该气体是一种无色、无味、无毒、不易燃的惰性气体。SF6气体的主要特征表现为SF6气体具有很强的电负性,其分子和原子有良好的吸附自由电子的能力。SF6气体几乎可以100%的从弧隙吸附自由电子,从而生成重的、运动较慢的负离子,而负离子又和正离子复合为中性的分子及原子,这种性能对剩余弧柱的消电离及灭弧有极大的的使用价值,因此SF6气体有优良的绝缘性能和灭弧性能。在一个大气压(1.01×105Pa)下,SF6的灭弧性能是空气灭弧性能的100倍,在4个大气压下,其绝缘性能与变压器油的相当,且该种气体灭弧后不发生变质,可重复使用。因此,电力工业中,SF6气体常被用于高压断路器或GIS设备中作为绝缘或灭弧介质。
2.2变电检修中SF6断路器的优势
变电检修中SF6断路器的优势主要有以下几点:(1)SF6断路器开断容量大。目前SF6断路器的开断电流已达40~63kA,最大电流可达80kA。且在开断较大短路电流时,灭弧速度快,效果好,不会发生电弧重燃;(2)开断性能好。开断空载变压器及空载线路时不重燃,过电压低;(3)操作所需动能小。高压SF6断路器的操作结构多采用气动弹簧、液压碟簧的型式,在实际的生产过程中,为了提高其使用质量,通常会选用优质的弹簧材料,操动机构体积小,节省占地面积,分合闸特性优良;(4)封闭的SF6断路器气室密封性好,免于外界环境干扰,干燥不受潮;(5)检修时间长。在实际的运行过程中,SF6断路器可以连续进行多次断路,一般能达到额定开断短路电流10~25次,大修周期可长达10年之久,且检修过程不许要利耗费过多的人力;(6)适用于变电站无人值守。以SF6断路器为主的GIS成套设备,运行维护工作量少,检查巡视方便,操作安全简单,便于智能机器人巡视。
3SF6断路器检修与维护措施分析
3.1SF6断路器故障处理
SF6断路器在电力系统中,会由于环境因素的影响,而导致各种运行故障的出现。如机械卡涩、线圈熔断等。在出现此类故障时,需要相关技术人员和工作人员进行第一时间的抢修,以便故障的有效排除。例如:若SF6断路器的分、合闸线圈出现熔断烧毁现象,要先对分、合闸回路导通进行检测,以此来分析出SF6断路器出现故障的原因。依据变电检修经验可了解到,通常情况下,分合闸线圈出现的熔断烧毁故障,主要是受到分合闸回路以及辅助开关的影响,此时,技术人员即可优先检验线圈是否存在烧坏问题,以此来快速且有效的发现故障并将其排除。
3.2气密性检查
在对SF6断路器进行维护的过程中,应该关注SF6气室压力表值是否正常,检查SF6断路器是否存在漏气的问题,SF6断路器的装置的密封性是否完好,SF6断路器管道的接口处是否存在裂缝,SF6断路器的其他部位是否存在焊接的开口。如果SF6断路器出现了漏气现象,要及时向SF6断路器维护人员报告,并及时将现场人员撤离,确保人员的安全性。在进行户内SF6断路器维护的时候,要确保房间内的通风条件良好,避免SF6断路器维护人员出现中毒现象。
3.3水分对断路器运行的影响
SF6断路器中SF6气体的含水量及纯度必须达到一定的要求。我国规定,断路器采用新的SF6气体时,水分含量体积浓度应不大于8×10-6。现场SF6断路器安装完毕,在充气静置24h后应进行微水测试检查,体积浓度标准通常应在150×10-6以下。原因在于,在SF6断路器运行过程中,若大气中的水分渗入到绝缘设备中,在高气压运行状态下,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放电现象,严重时甚至发生爆炸,引发设备的安全问题。而且,在强电场下,SF6气体与水分接触,会自动生成几种不同类型的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。因此,在进行新断路器安装或旧断路器解体检修时,一定要避免湿气进入保证设备的清洁性和干燥性。常用的处理方法有:首先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氮气或对气室进行抽真空,提高气室内的干燥性;同时,作业过程中应清理金属外壳、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。
4总结
SF6断路器故障产生的原因有很多种,其维修工作很难开展,不仅会花费大量的维修成本,还会给人们的日常生活带来较大的困扰。就目前我国变电检修中SF6断路器的维护现状来看,还有很漫长的发展过程,相关工作人员应该在了解变电检修中SF6断路器的主要特征及优势的前提下,针对具体问题,采取有效的维护措施。为了保证电力系统的稳定性和安全性,必须重视SF6断路器的检修维护工作,如定期对SF6断路器的气体、含水量进行预防性的检测工作,为过我国电力系统的快速发展提供可靠的保障。
参考文献
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