新型SF6断路器提高系统安全运行的可靠性探析

辛智

摘 要：升压站断路器是我厂A、B厂四台机发电输出的最重要设备，原来所运行的断路器都是西安高压开关厂生产的SW6—110（220）型少油断路器，配用CY3-III型液压操动机构，这种断路器在我厂升压站已运行了十几年，出现过不少缺陷，而且该断路器本身也存在设计不足，对系统的稳定和机组的安全运行存在一定的隐患，针对上述断路器的情况，文章主要论述SW6—110（220）型少油断路器常见的故障缺陷及设计问题，对其分析并作出对策方法，以提高系统稳定和A、B厂四台发电机的安全运行水平。

关键词：断路器；缺陷；SF6；故障；安全运行

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）30-0093-01

我厂升压站的高压断路器，1991年陆续投入运行，在运行中的20几年里，出现不少的缺陷和故障，加上该断路器本身在设计落后，随时都有可能影响系统的稳定和发电机组的正常发电，在厂部、检修部和班组的共同研究分析，作出对策以减少设备的故障缺陷率，提高系统稳定和机组发电安全可靠性。

1 升压站高压少油断路器常见故障缺陷

西安高压开关厂生产的SW6—110（220）型少油断路器，配用CY3-III型液压操动机构，这种断路器的机构为积木式，基本单元是一个Y型，断路器由底架、支柱瓷瓶、中间机构箱、和灭弧断口、导电回路组成，底架安装在基础上，支持瓷瓶与底座、中间传动机构箱之间采用弹簧卡箍的方法连接，支持瓷瓶内装有提升杆，对地起到绝缘作用，灭弧装置的主体是一个高强度的玻璃钢绝缘筒，绝缘筒通过上下的特殊螺纹将铝帽和法兰连接，绝缘筒内有灭弧室。导电回路由静触头、导电杆、导电杆中间触头和中间导电板组成，电流由一侧铝帽上的接线端流入，经断口由另一侧铝帽上的接线端流出，静触头采用插入式指型触头，还有铜钨合金保护环，动触头端部也由铜钨合金做成，使动静触头接触面不被分合闸的电弧烧伤。这种断路器在现在的情况来看，是属于比较落后基本淘汰的高压电气设备，平常的维护和检修比较复杂工作量大，常出现的缺陷有：断路器本体渗漏油、导电杆容易磨损、变值机构变形、油容易碳化油色变黑、导电回路电阻偏大、油液压机构的渗漏油、建不起压力、打压时间过长、合分闸失灵、拒分拒合等等，下文抽取其中半年时间缺陷和故障的数字统计。

从2004年1～6月的检修记录台帐及运行日常缺陷统计，可知SW6型（CY3-III液压机构）少油高压断路器均不同程度上存在一定缺陷。这些缺陷只是运行了十几年来其中统计某个半年的一个缩影，每次缺陷若不及时维修，将会导致断路器设备不能正常运作，随时威胁到系统的稳定和机组的安全运行，且渗漏的绝缘油会严重污染环境，与现行提倡的蓝天工程是相悖的。如2004年12月份大修的#110 kV站云水线#118断路器，解体后发现其三相三角箱变直机构已严重变形，分合闸有卡滞现象；C相动静触头烧坏严重，导电性能大大下降，这些安全隐患若不及时发现并消除，后果将不堪设想。另外从检修成本角度考虑，少油高压断路器的备品备件费用是巨大的，大修一台断路器的费用很高差不多够得上其原价格，再加上劳民伤财，造成严重环境污染，少油断路器存在易渗漏绝缘油、维护成本高工作量大、灭弧性能差、稳定性低、合闸时间长、合闸速度慢、额定电流容量小、断口多、外型结构复杂、体积大而笨重、污染等一系列缺点。

2 升压站高压少油断路器常见故障缺陷及其设计不 足的对策

根据上述少油高压断路器出现的缺陷和以前当时的设计问题，改造方案经讨论调查研究，了解当前国内外多个生产厂家最先进的高科技的最新型的高压电气产品，为了实现“无油化”的要求，决定选用北京ABB厂家生产的HPL—B型（BLG弹簧）SF6高压断路器，逐步将西安高压开关厂的SW6型（CY3-III液压机构）少油高压断路器改造为新型SF6断路器，新型SF6断路器是比较安全可靠的电压电气设备，结构简单美观，基本上实现免检修维护，它是利用具有高强度灭弧能力的六氟化硫（SF6）气体作为灭弧介质，SF6气体是一种用于电气设备的气体，它是一种无色、无味、无毒、不可燃和化学性质稳定的气体，在室温条件下不和其他任何物质发生反应，SF6气体大约比空气重5倍，这就意味着它可能积聚在电缆沟道或箱体底部，这种气体对呼吸是没有危害，但是如果积聚太多在人们工作的地方，就会有由于缺氧窒息的危险。这种稳定性恰好是用于电气设备所需要的，SF6气体具有优良的灭弧性能和绝缘性能，在高、中压电气设备中普遍地充SF6气体就能够有效地熄灭电弧。将少油断路器改为ABB厂家生产的弹簧式机构SF6断路器，实现了无油化，减少污染，基本消除了上述缺点，真正起到免维护、降低检修成本、提高安全运行可靠性等优点。

3 升压站少油断路器改造为SF6断路器后的效果

把西安的SW6型（CY3-III液壓）少油断路器与平顶山的LW6型（LW6液压）SF6断路器及北京ABB的HPL—B型（BLG1002A弹簧）SF6断路器的各项技术参数作比较，优缺点一目了然，很清楚看出西安开关厂出产的SW6型（CY3-III液压机构）的各方面参数比较均落后，属于淘汰产品。因此，为确保机组及系统能安全可靠运行；降低日后的维修成本，减少日常维修工作量；大力营造粤电集团公司积极提倡的“蓝天工程”计划，我厂将对少油断路器逐步改造成为SF6断路器，这是未来电厂发展生存的根本。

①在确保足够安全措施的条件下，把原来少油断路器、操作机构、基座及基础拆除。这是个艰巨的过程，因为升压站其它高压设备均在运行状态，既要保证有足够的安全距离，时刻要有专人在旁监护，不能使用破坏力强的工具，以防震动过大引起其它断路器误跳闸，又要保证短工期内按质量、工艺要求完成工程。就是这样的工作，6个训练有数的民工干了10多天。之后，又重新增设新的基础（只用了1 a）。

②#2223、#2258、#2201、#101、#100、#109断路器本体及操作机构安装工作与韶供人员共同完成，从起吊、接线，均由熟练有经验的师傅操作，用时两天时间。其余的#117、#190、#2214断路器由班组组织完成。

③断路器本体充SF6气体、数据调试工作由厂家派专业技术人员直接参与，我班协作，这不但保证了开关安装工艺及质量，同时为我厂培训技术人才提供了保障，为日后维护打下扎实基础。

上述改造的断路器全部按工期完成，安装工艺质量达到要求，各项试验调试数据合格，全部正常运行。

从上述分析可知，将SW6型（CY3-III液压）少油高压断路器通过改造为HPL—B型（BLG1002A弹簧）SF6断路器后，达到了预定的目标，提高了开关运行的安全可靠性，保证了发电机组的安全顺利运行和电网的稳定。

4 结 语

通过组织上述断路器的改造安装工作，使自己在理论应用于实践中掌握了更多更先进的专业技术知识。今后，在检修班组的工作学习中，要积极参加厂的安健环建设和班组的安全管理工作，还要更加努力学习更多的最新专业知识，不断充实自己，千方百计在技术革新、安全生产等各方面下工夫，使班组团结和谐及管辖的设备健康安全运行，为我厂的安全运行和做强做大作出自己的贡献。

参考文献：

[1] 王文营.高压SF_6断路器液压操动机构运动特性分析[J].沈阳工业大 学学报，2014，（2）.

[2] 刘曼.基于SF_6分解物分析的电气设备故障诊断研究[J].湖南大学学 报，2013，（4）.