SF6断路器的故障分析及检修

王黎明

摘 要：目前，我国的变电站高压断路器使用的大多是SF6高压断路器，随着SF6高压断路器在我国的应用越来越广泛，电力部门开始注意到对于SF6高压断路器的维护和检修，它对电力设备的安全运行起到至关重要的作用。本文主要介绍了对于SF6高压断路器的故障分析和检修，并对各种故障的原因分析做出了详细的说明。

关键词：SF6断路器；维护；检修

中图分类号：TM561 文献标识码：A

0.引言

SF6气体是一种惰性气体，其密度大概是空气的5倍，它的介电强度比较高，比空气的介电强度高出两倍，且灭弧性能非常好。SF6断路器灭弧时间短。在实际的使用运行过程中，SF6断路器会承受较大的压力，灭弧时间随之减少，其空间和体积也因此减小。SF6断路器检修时间长。在实际的运作过程中，SF6断路器可以连续进行多次断路，其规定的检修时间通常为10年左右，检修过程不许要利用过多的人力；SF6断路器绝缘支柱数量少。由于SF6断路器内部结构较简单，在实际的运作过程中，其绝缘支柱也因此减少。

SF6气体在电弧中可以吸引游离的自由电子，SF6气体与自由电子结合之后就会形成负离子，形成的负离子运动缓慢，能够再次结合电子，如果SF6气体中混有水分，它们会相互反应生成腐蚀性气体，所以SF6高压断路器必须做好干燥保护。

1.SF6断路器的维护

（1）由于SF6断路器长期使用后，其外壳就会造成一定程度的损坏，如：外部环境对于外壳的腐蚀、使用过程中受到撞击使得外部油漆损坏等等，所以在每年需要对外壳损坏部分进行及时地修补。

（2）断路器在长期的使用过程中，其内部的传动部位不能顺利地运转，所以要定期对断路器的传动部位涂抹润滑油。

（3）定期对断路器的密封不见光部位进行全面地检修，对其中的各部分元件的性能进行精准地检测，确保断路器能够长期稳定地运转，保障整个电路的安全运行。

（4）由于SF6气体中混有水分时会相互反应生成腐蚀性气体，这些气体就会对断路器内部的元件造成极大地破坏，影响断路器的正常功能。所以每年要对SF6断路器中的SF6气体进行水分的含量测量，如果其内部水分含量高于标准值，要进行及时地干燥处理。

（5）定期对SF6断路器中的电路元件进行绝缘试验，对其局部放电量进行精准地测试，如果发现断路器中存在一定的绝缘缺陷，要进行及时地修复，防止断路器长期的局部放电对整个电路造成极大的损坏。

在SF6断路器的维护中要注意一个非常重要的问题，因为断路器一般都是在真空条件下进行操作的，以此来保护灭弧室的一些重要部件，所以在对断路器的正常检修时，必须把分、同操作和弹簧的能量进行同时释放。

2.SF6断路器的故障分析和处理

2.1 气体压力系统

（1）SF6气体的压力较小，而继电器没有发出报警信号的各种原因分析以及对故障的处理方式：

（a）环境中的温度较低，使得SF6气体收缩，压力减小。该故障不需要做出处理。

（b）测微水没有及时的补充SF6气体，使得消耗的SF6气体没有得到及时的补充，造成SF6气体压力减小。应当及时的补充SF6气体。

（c）检测SF6气体的气压表出现较大的故障，使得检测所得的数据偏小。对于此类问题必须及时地更换检测SF6气体的气压表。

（d）断路器中的SF6气体储存装置出现漏洞，造成SF6气体慢慢的泄露出去，SF6气体的压力将会持续减小。工作人员应当及时地进行检漏，根据检漏的情况来选择处理的方式。

（2）SF6气体的压力在正常的条件下，密度继电器发出了报警信号的各种原因分析以及故障处理方式：必须事先断开报警接线测量密度计的接点。

（a）信号发生相互的影响。在各个接点都正常的情况下及时的处理互串问题。

（b）各个线路之间的电压发生相互的影响。在各个接点都正常的情况下及时的处理电压串线问题。

（c）再次将接点闭合，如果密度继电器仍然存在故障，则需要及时的更换密度计。

（3）SF6气体的压力较高的各种原因分析以及故障的处理方式：

（a）环境的温度较高，使得SF6气体受热膨胀，SF6气体的压力升高。该故障会随着温度的改善而发生改变，所以不必做出特殊的处理，只需要对环境的温度进行调整。

（b）对SF6气体的储存装置进行充气，充气时间过长，导致充其量过大，使得SF6气体的压力高于正常值。对故障进行分析，如果情况属实，应当及时的对SF6气体的储存装置进行泄气处理。

随机抽取100例SF6气体的压力故障进行分析，相关的数据统计见表1。

由表1中数据可知：在SF6气体的压力故障中，SF6气体的压力在正常的条件下，密度继电器发出了报警信号的发生频率最高，因此，我们要对次压力故障进行重视，找到较好的解决方案来保障SF6断路器的长期稳定正常运行。

2.2 弹簧操作机构

（1）断路器拒动的原因分析以及故障的解决方案

在进行故障检测之前，事先排除电源未送达、弹簧未储能等一些较为低级的原因，在进行精确地测量和分析：

（a）如果用手将线圈的铁芯按压一下，弹簧没有发生回弹的现象，说明线圈被卡住，应当及时的调整线圈，使得弹簧线圈正常的工作。

（b）分合闸回路中的元件受到损坏。对分合闸回路进行故障检测，找到损坏的那部分元件，进行及时的更换。

（c）断路器的辅助开关出现故障，导致接触不良，断路器拒动。应当及时的查出辅助开关存在的问题及时的调整。

（2）断路器自行合闸或分闸的原因分析以及故障解决方案

（a）在该情况下首先断开电源，不再利用电力控制断路器，而是利用手动控制断路器，如果此时发现故障消失，说明故障出现在电气回路之中，应当及时的检测二次控制回路，并且选取合适的处理方案。

（b）在该情况下首先断开电源，并且将线圈也拆除，若故障立即消失，说明线圈存在故障，应当及时的检测线圈铁芯的状态。

（c）在该情况下首先断开电源，不再利用电力控制断路器，而是利用手动控制断路器，如果此时发现故障仍然存在，说明故障发生在机械之中，及时的对机构原因进行严查。

（3）其他原因分析以及故障处理方式

（a）不能储能。常见的SF6断路器储能故障主要有储能的电机不能转动和电机转动时弹簧不储能两种情况。

就第一种情况来看，导致其故障出现的原因主要是其行程开关和接点接触不良，导致电机两端的电压较低，甚至没有电压，而这就会导致电机难以正常的转动，同时电机内的换向绕组器出现接触不良或者被烧毁时，也会出现电机不转动的情况。在对其处理时，由于电机不转动，需断开一次回路和二次回路的电源，并利用万用表检查行程开关的常闭接点的电阻，当电阻较大时，应对其清洗的同时，为了更好地满足其需要，在实际工作中还可以降低更换，并在此基础上检测电机绕组两侧的电阻，当电阻不正常时，就应检查绕组的引线是否存在脱焊的情况或者电机的绕组被烧坏，若有必要，还应及时的将储能电机进行维修或更换。

而从第二种情况来看，主要是因为其弹簧出现了脱离、折断甚至是疲劳，此时就会出现打滑的情况，使得储能轴虽然能转动但是弹簧不储能的情况，此时行程开关始终是闭合的状态，这就应需要对其是否压紧进行检查，同时对于损坏的弹簧应及时的更换，当弹簧没有问题时，就应利用手动机械实现机构储能，而如果轴套不能转动，主要是因为减速箱内的涡轮和蜗杆发生了故障，此时就需要对减速箱进行更换。

（b）信号存在差错。对二次回路进行及时的检测，如果其中的元件发生较大的故障，及时更换。

由表2中数据可知：在弹簧操作故障中，断路器拒动发生的频率最高，我们要对此高度重视，采取合适的解决方案。

结语

SF6断路器的断口处具有非常高的耐压能力，噪音较小，一般的检修周期都比较长，零点熄弧能力较强，绝对不会造成过电压，不存在发生火灾的危险。因此，SF6断路器在我国的变电站中的运用非常广泛，所以我们应该加强SF6断路器的维护及检修，为广大用电群众提供一个良好的用电环境。

参考文献

[1]张录林. SF6断路器检修工艺技术研究及其应用[D].天津大学，2012.

[2]甄建聚.基于多Agent的断路器故障诊断系统设计[D].黑龙江大学，2012.

[3]李波.六氟化硫断路器优缺点分析及检修方法[A].第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2011海南机械科技论坛论文集[C].2011.

[4]张永记，陈德兴，郑国顺，等. 500kV SF6电流互感器现场耐压时击穿的分析[A].重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C].2012.