110kV变电检修中SF6开关装置存在的问题及解决措施

林晓斌　张桂木

摘要：SF6开关亦称为SF6断路器，随着当前电力技术的快速发展，该开关装置越来越多地应用于高压变电站系统中。文章首先探讨了SF6开关的特点及优势，而后分析了其在110kV变电检修中出现的主要问题，最后提出针对性的解决措施，以供借鉴和参考。

关键词：SF6开关装置；变电检修；高压变电站；电力技术；高压系统；断路器

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0111-02

SF6断路器也就是采用SF6气体具有优良的绝缘和灭弧性能、SF6断路器开断能力强、断口电压做得较高、允许连续开断次数较多、适用于频繁操作、噪音小、无火灾危险、机电磨损小等优点，在高压系统中应用越来越多。但是在SF6的应用过程中仍然存在着一些问题，例如断路器的合闸问题以及液压操作机构的问题等，所以加强对于SF6断路器的检修和维护，是促进供电操作系统安全性不断提高的关键。

1 SF6开关的特征与优势

1.1 SF6开关的特征

SF6开关是断路器的一种，其主要灭弧与绝缘介质为SF6气体，在配电系统中使用该开关具有灭弧效果好、循环使用效果好以及气压低的优点。SF6开关主要使用SF6气体，该气体本身优势众多，例如负电性明显，气体中所含有分子能够将电流中所蕴含的自由电子快速抓住，而后使用负电特性实现从自由离子到负离子的转变。该开关在运行过程中，负离子会影响其导电功能，使得电弧间质能够在更短时间内获得恢复，从而增强其灭弧能力。同时，SF6气体还具备超高的混合性，一旦自由电子遭遇气体中的分子，二者会呈现出100%的混合率，在极短时间内便可形成负离子。由此可见，SF6气体自身就具备优良的灭弧性与绝缘性。

1.2 SF6开关的优势

在电力系统变电站中使用SF6开关，具有如下五种优势：（1）具有超强的端口耐电压功能；（2）具有很简单的结构，同时绝缘支柱数量较少；（3）具备较长的检修周期，长达约10年，可多次断路；（4）体积不大，可有效节省空间，电源容量也较小，应用时速度灵敏快捷；（5）在发挥灭弧作用时花费时间短。

2 SF6开关在变电检修中出现的问题与解决

措施

2.1 渗漏

在110kV变电检修中SF6可能会出现渗漏现象，主要原因如下：（1）SF6气室中存在砂眼，导致微渗现象；（2）密封环、通式盘式绝缘子存在裂纹、老化或者伤痕现象，导致渗漏；（3）不通式盘式绝缘子内部存在裂纹、伤痕或者砂眼现象；（4）瓷套管浇注内部存在砂眼；（5）SF6密度继电器出现微渗现象；（6）在瓷套管进线接头螺丝上存在小孔，孔内存在砂眼，继而导致微渗；（7）SF6气室与不通式盘式绝缘子在对接过程中出现不齐现象，导致微渗。

2.2 重合闸问题

当SF6出现永久性故障并且永跳后，在TWJ的作用下重合闸难以充电，使得重合闸仅会进行一次动作。然而若此时SF6的合闸弹簧能够在较长时间内储能或者其低闭锁操作继电器长期处于开放状态，且其时间大于重合闸充电时间与开展保护后加速时间两者之和，SF6出现永跳后便导致TWJ难以励磁，并且此时重合闸会发出电充满信号。若弹簧结束储能或者SF6开关接点不再处于开放状态而是闭合，TWJ会开始动作，此时保护装置会对此现象进行判断，认为断路器位置无法对应，便会即刻启动重合闸，通过延时动作后断路器会再次关闭，110kV系统会遭受冲击，主要来自短路电流，并且会导致SF6处于更加不利的工作条件下，严重影响变电

系统。

TWJ失磁主要是受到以下两方面的影响：（1）SF6处于合闸状态，在这种状况下HWJ应该有所动作；（2）SF6虽然处于分闸状态，但是其合闸回路不处于畅通状态，比如合闸弹簧没有储能或者低闭锁未出现操作等，在此状态下HWJ也存在失磁现象。此时可采取以下措施来解决重合闸问题：（1）断路器。可提出易导致重合闸误动环节，即对SF6闭锁操作继电器接点与弹簧储能器继电器接点进行分别拓展，使二者并联，促使闭锁重合闸开入。这样一来，就算SF6闭锁操作继电器接点不再处于开放状态或者弹簧储能时间再长，由于压力闭锁重合闸处于开入状态，重合闸便不会出现充电现象，防止永久性故障中重合闸进行第二次动作。产自西门子，型号为3AP1-FG的SF6开关便具有上述功能。（2）保护装置。TWJ与HWJ均属于继电器，在正常情况下二者必定有一个会出现动作，不然系统会自动发出信号，即对回路断线进行控制。此时可串联上述两个继电器的常闭接点，使闭锁重合闸开入，而后使得重合闸开始放电，便可防止重合闸现象。产自南瑞继保型号为RCS-941的保护装置的条件之一就是无控制回路断线，避免重合闸出现第二次动作。

2.3 气室压力异常升高

在110kV变电中会出现SF6气室压力升高现象，该现象较为少见但是也比较典型。其原因可能是由于两个相邻气室有一个出现气体外渗现象，导致两个气室压力相等，处于平衡状态。而出现这种现象的原因则是因为相邻两个气室使用的是同一个盆式绝缘子，而盆子A相在联接于梅花静触头的位置存在一条裂缝，相邻两个气室便会在此裂缝的联接下形成连通器，SF6气体便会经由母线筒渗入到相邻气室中。虽然不会对110kV变电产生影响，但是仍然采取措施予以解决。

由于变电设备有较高的环境湿度要求，因此在安装或者检修之前要对环境湿度进行监测，若发现超出规定范围则立即停止工作，避免受潮对产品性能产生不利影响；在设备运行过程中需加强监控，避免绝缘盆子出现损坏现象；带电体与要开展检修的部位需在气室与导体上进行完全隔离，避免SF6气体外泄导致低压现象，进而出现短路事故。此外，在安装过程中要强化对细节的管理。盆式绝缘子上的裂缝可能是出厂前就存在，也有可能是在运输时受到外力撞击后出现的。但是不管是何种情况，都可以在抽真空环节得以发现。因此需强化对细节的管理，避免遗漏问题。同时还要加强的巡检与数据的分析，虽然工作人员会定期抄下SF6继电器的压力值，但是并不会关注气室压力上升现象，更不会分析数据。一般而言，工作人员只会对气压下降现象予以关注，不会注意到气压上升现象，由此出现遗漏。因此工作人员一定要改进巡检方式，每个现象、每个环节都要充分关注，以及时发现并处理存在隐患，确保设备的安全运行。

3 结语

综上所述，由于对SF6开关进行检修工作繁杂且难度大，因此在日常运行时要重视开关防护及质量检查工作，做到定期检查与监督，尽早发现问题以便尽早维修，避免问题扩大。在110kV变电站SF6开关的检修及维护中，重点针对易出现的问题进行排查，降低SF6开关装置的故障发生，保障了变电站的安全运行。

参考文献

[1] 张旭.SF6开关在检修中的常见问题及对策[J].建材与装饰，2014，（4）.

[2] 殷培峰，刘鹏飞.基于SF6断路器的故障分析及解决方法[J].电气开关，2010，（1）.

[3] 陈仰东.浅谈110kV以上SF6断路器的检修与维护[J].科技风，2012，（13）.

[4] 范婕.浅析SF6高压断路器检修[J].华章，2012，（3）.

作者简介：林晓斌（1968-），男，福建漳州人，国网漳州供电公司技师，助理工程师，研究方向：电力系统变电

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