浅谈变电检修中SF6开关出现的问题与解决方案黄春华

浅谈变电检修中SF6开关出现的问题与解决方案黄春华

(国网福建省电力有限公司福州供电公司福建福州350009)

摘要:随着经济与社会的快速发展,我国电力需求不断提升,各界对变电系统的安全性和稳定性也提出了更高要求,基于此,本文就变电检修中SF6开关出现的问题展开分析,并对SF6开关问题解决方案进行了详细论述,希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。

关键字:变电检修;SF6开关;SF6泄漏

前言:随着用电安全问题的受关注度不断提升,SF6开关的市场占有率也在不断提升,据业界权威机构调查显示,世界范围内SF6开关的市场占有率已经达到了80%~90%,我国SF6开关的市场占有率也始终处于上升状态,而为了保证SF6开关最大化发挥自身效用,正是本文围绕变电检修中SF6开关出现问题与解决方案开展具体研究的原因所在。

1.变电检修中SF6开关出现的问题

1.1SF6泄漏

气体泄漏属于变电检修中SF6开关出现的常见问题,SF6气室中存在砂眼、SF6气室与不通式盘式绝缘子在对接过程中出现不齐现象、密封环或通式盘式绝缘子存在裂纹、瓷套管进线接头螺丝上存在小孔等均属于典型的气体泄漏原因。一般情况下,SF6开关会在气体泄漏问题出现时发出低气压报警,由此即可为检修人员提供必要提醒。在SF6开关气体泄漏情况下,SF6气体的压力将不断减小,设备运行安全将因此受到较为负面影响[1]。

1.2拒合故障

SF6开关具备体积小、重量轻、维护简便等特点,但操动机构易出现故障是其存在的不足,拒合故障便属于其中典型。开关设备附件产品质量不高、设计存在缺陷、操动机构结构复杂、弹簧操动机构产品操作功变大均可能为SF6开关拒合故障的出现提供契机,这一故障将导致SF6开关电动合闸、手动合闸无法正常操作,设备运行的安全、稳定会因此受到直接影响[2]。

2.SF6开关出现问题的解决方案

2.1SF6泄漏解决方案

2.1.1问题分析

为提升研究实践价值,选择了某地220kV变电站110kV侧ZF-126(L)型SF6气体GIS开关设备作为研究实例,该设备属于典型的采用自能灭弧的共箱式三相交流50Hz输变电设备,设备自2013年4月投运。设备投运后长期处于良好运行工况,其电缆进线气室额定压力为0.40MPa,2016年12月下旬开展巡视发现电缆进线气室气体压力不断下降,2017年1月测得的数据为0.33MPa,该GIS开关设备早已进入报警状态,2017年1月29日对开展补气处理,补气后电缆进线气室压力升至0.420MPa,但经过检查发现气体泄漏问题仍旧存在,在2017年3月21日检修人员再次开展的补气中,确定了气体泄漏点。在与厂家开展沟通后,双方技术人员怀疑问题源于开关设备的密封件,具体检修开盖后发现密封件完好无损,但盖板处密封垫下存在大量粉状蜂窝小坑,深入分析发现小坑的出现源于该处所积雨水的腐蚀,设备本身的存在的“易进水、不易干燥”缺陷属于气体泄漏的根本原因[3]。

2.1.2解决方案

确定SF6气体泄漏的原因后,检修人员按照“气室气体回收→装入临时分子筛→抽真空→保持真空12h→连续真空4h→充入N2→保持2h→放掉N2至0表压→气室更换分子筛→密封气室→抽真空→连续真空8h→继续抽真空2h→充入合格SF6气体→经24h后→湿度测试→检测→完毕”流程落实了解决方案,具体方案内容如下所示:(1)回收SF6气体。使用气体回收装置后拆下漏点处盖板,使用百洁布、细砂纸处理密封垫下的小坑,更换密封件后盖上盖板。(2)更换新分子筛。(3)验证外密封性能。抽真空电缆进线气室至133Pa后,继续抽真空8h停泵,记录0.5h、1.5h后电缆进线气室真空度值,两值差为130Pa,可断定电缆进线气室外密封良好。(4)充入N2。继续抽真空4h,充入纯度为99.999%、湿度<10μL/L的N2,充至压力为0.2MPa。(5)验证干燥处理性能。测量保持24h后的N2湿度得到的结果为19μL/L,可断定该电缆进线气室干燥处理合格。(6)干燥处理。放掉N2,对电缆进线气室进行干燥处理,干燥处理方法为133pa条件下连续抽真空8h,停泵后、1h后开展两次真空度测量,测量结果不变,继续抽真空2h完成干燥处理。(7)充入SF6气体。使用N2吹拂管路2~3min,充入检验合格的SF6气体至气体压力为0.42MPa,24h小时后开展检漏试验、湿度测试,可确定未出现泄漏情况且气体湿度为203μL/L,这说明问题得以解决。(8)封堵泄露处。封堵电缆进线气室顶盖部位,从根本上杜绝漏水问题出现以保证设备安全、稳定运行。

2.2拒合故障解决方案

2.1.1问题分析

为提升研究实践价值,选择了某地35kV变电站内的2台用于投切10kV电容器的SF6开关设备作为研究对象,在对出现故障SF6开关设备开展的调查中发现,进行电动储能后的SF6开关设备的电动合闸、手动合闸均不能正常操作,只有对弹簧进行手动储能,才能实现SF6开关设备的正常合闸。

为准确判断故障原因,技术人员对SF6开关设备进行了手动合闸、分闸、储能试验,图1中的a为开关分闸储能状态机件位置情况,结合该图可清楚发现这一情况下挂簧拐臂拉开了合闸弹簧,合闸拉杆顶住凸轮上滚子,由此造成了图1中b所示的合闸弹簧定位的位置略过死点。在故障SF6开关设备手动、电动合闸中,合闸拉杆下移导致凸轮轴失去约束,合闸弹簧的拉动效果将导致凸轮推动滚轮向上运动,分闸弹簧被连板拉紧同时带动输出轴顺时针转动,凸轮轴转动拉伸弹簧分别完成合闸过程和储能过程。

试验中发现,手动操作SF6开关设备分合闸、储能一切正常,但电动操作SF6开关设备却会出现拒合现象,因此技术人员重点对SF6开关设备拒合状态的机构情况进行了深入调查分析,由此发现了图1中c情况,即挂簧拐臂处于死点位置,且合闸弹簧相连的挂簧拐臂与弹簧间夹角为0°。进一步分析发现,出现故障的SF6开关设备由于频繁投切电容器导致挂合闸弹簧拉力在合闸时反复对挂簧拐臂拐臂造成冲击,由此挂簧拐臂与凸轮轴连接处的键槽间隙不断变大,由于电动储能时凸轮轴无法转动到极限位置,这就使得SF6开关设备在储能机停转时造成挂簧拐臂停留在死点位置,手动储能由于能够将凸轮轴转动到极限位置则不会出现该故障。

图1SF6开关机构箱示意图

2.1.2解决方案

在确定故障的出现原因后,技术人员通过更换挂簧拐臂实现了其与凸轮轴连接的重新固定,同时对储能行程开关位置进行了微调,由此保证了SF6开关设备在电动储能时,其挂簧拐臂能够在略过死点位置时停止储能,结合现场开展的分闸试验,可确定调整后的SF6开关设备恢复了正常工作状态。值得注意的是,解决过程还为SF6开关设备机构转动部分加注了润滑油,这也为故障的解决提供了支持。

结论:综上所述,SF6开关出现问题往往会直接影响变电系统的安全与稳定。而在此基础上,本文涉及的SF6泄漏解决方案、拒合故障解决方案,则证明了研究具备的实践价值。因此,在相关领域的理论研究和实践探索中,本文内容能够发挥一定程度的参考作用。

参考文献:

[1]吐松江•卡日,高文胜兴.SF_6断路器缺陷分析与运维策略[J].高压电器,2017,53(05):164-169.

[2]田洋.浅谈SF_6开关设备检修中的一些安全防护问题[J].现代国企研究,2015(20):187+189.

[3]孙磊.变电检修中SF_6开关出现的问题与解决方案[J].硅谷,2014,7(24):214-215.

标签:;  ;  ;  

浅谈变电检修中SF6开关出现的问题与解决方案黄春华
下载Doc文档

猜你喜欢