变电站设备状态检修及高压SF6断路器的检修策略

周鑫阳 吴裕锋

摘  要：加强变电站设备运行状态的检测，是保证变电站及国家电网安全、高效运行的重要基础。虽然我国相关部门已认识到变电站设备状态检测的意义，也能定期开展检修工作，但是依然存在内容不全面、方法不合理等问题。基于此，该文在阐述变电站设备状态检修概念、检修项目的基础上，对高压SF6断路器的检修策略做出较深刻的分析。希望与同行分享技术经验，全面推进变电站安全、有效运行过程。

关键词：变电站;状态检修;高压SF6断路器;检修策略

中图分类号：TM411                   文献标志码：A

随着社会经济的发展及企业规模的壮大，均对电网中主要设备运行效率提出更高的要求，其在保证运行过程安全、可靠的基础上，也需维持优良的健康状态与设备设施结构的完整性，进而保证电能输送过程的安稳性、可靠性。状态检修是现代企业以运营安全、生态环境和成本低廉等理念为支撑，通过评估设备运行状态、解读风险类型与危害性、拟定检修计划等形式进行设备检修作业，进而确保设备运行安稳性、检修成本低廉性。

1 变电站设备状态检修概述

针对变电站设备的检修，传统检修方法以周期性检修与修正性检修为主，但是以上2种方法在现实应用过程中均暴露出一定不足，全面推广受限。当下，业内普遍肯定的状态检修（CBM）是在评估设备运行状态的基础上，结合设备现实状态与分析诊断结果，更为科学地拟定检修计划，保证检修时间的合理性与项目的全面性。和传统检修方法相比，状态检修的典型特征是检修措施实施的主动性。

2 变电站设备状态检修

2.1 高压开关设备

高压开关设备是变电站中的常用设备类型，结合其故障分类及典型故障分析结果，发现其故障发展主要呈现出3点规律。1）因为油断路器开断能力偏低及密封性较差，造成开关自身出现漏油、不检修开断频次达到上限等故障频频发生，在开关故障中所占比例高于90.0%。2）进口的SF6开关整体性能优良，运行故障发生率偏低;而一些国产SF6开关缺陷众多，故障发生的风险较大，SF6低气压报警是其典型表现。3）真空开关设备的整体运行状况较好，开关自体缺陷较少，但机械诱发的附件故障较多，尤其是在无油整改中，沿用传统方法，很容易造成传动机械结构形态改变、脱壳等。针对SF6断路器的检修方法很多，例如，每隔3年对回路电阻与微水进行1次检测;加强对机械动作频次的控制，若察觉大动作达到额定限值，则一定要及时进行检修、测试与调度等。

2.2 继电保护设备

在变电站运行过程中，继电保护设备运行故障较为常见，检修人员应结合既往的设备故障类型及事故形成原因进行深度分析，在此基础上利用在线监测技术对设备运行状态动态化监测。在分析所采集的数据信息后，发现二次回路故障是继电保护装置最常见的故障类型，且通常会在切除3次谐波故障量环节中衍生出误动问题。但是在分析年度检测的内容时，发现并没有设置有关检测内容。为了应对以上状况，检修人员可以采用增加二次通流试验、带开关传动等方法，实现对设备运行状态的更全面检修。

3 高压SF6断路器检修策略

高压SF6断路器是把SF6气体设为灭弧介质与绝缘介质的一类断路器，在開启与断离电流缓解中通过向外吹出SF6气体的形式，达到熄灭电弧的目标，进而保护电网系统运行过程的安稳性。大量的实践表明，该类断路器具有较强的灭弧能力与介质强度、在运行期间无须检修且生命周期长等特征，因此在110 kV以上变电站中有广泛应用。

当下，国内针对SF6断路器的检修主要有5个方面。1）检查是否存在SF6气体泄漏的问题，定位泄漏位置、探查原因并予以针对性处理。2）测量SF6断路器的分合闸动作电压，进而确保断路器能够在限定的电压区间内可以及时、安全地动作。3）测量导电回路电阻是否处于规定的范围内，如果电阻值明显高于额定限制，就会造成断路器在运行过程中结构发热或在断离电流时出现故障。4）检测断路器分离与合并速率、合闸时间等机械属性。5）检测SF6气体微水量，若微水量超出规定，则将会对断路器灭弧性能与绝缘性能形成不同程度的影响。

SF6高压断路器若想实现状态检修的目标，以上过程是步履艰难的。高压断路器在运行过程中出现故障时，只有局部会体现出进展性特征，而绝大多数故障具有突发性，至少检修人员在近期难以预测出断路器可能出现的故障类型、严重程度等，例如机械受力零部件效能丧失等。而针对一些零部件进展性的老化过程，通常也不能体现出其对应的时间进程。正因如此，目前SF6断路器实现状态检测目标的难度系数极高。

在对SF6断路器开展状态检修作业时，可以从3个方面着手。1）加大对组织的管理力度。这就要求生产技术部、运行部、检修部及专业班组均应严格依照相关规范制定专人负责机制，以将设备运行状态检修职责全面贯彻落实。2）加强对设备全生命周期的管理。各级别部门与班组均应严格依照职责划分情况，建设层次清晰的技术档案，涵盖了设备设施招标、材料选择、生产制造、出厂运输方式、交接要求、断路器产品应用说明书、安装完工报告与设计图纸等。同时严格录入与设备运行状态相关的信息，以设备既往电气检测、检修调试、设备参数、缺陷类型、运行障碍信息、跳闸频次、安装位置、短路最大电流等，要保证设备状态数据信息采集的全面性、分析的深度性，进而为设备状态评估、运行风险评估打下良好基础。例如，对于Lw6型断路器而言，绝缘拉杆拉脱是最常见的潜在缺陷类型，大量的试验表明，多数情况下绝缘拉杆能安稳运行，故障的出现具有突发性，其发生频率的高低与材质优劣与制造工艺可靠性相关，因为缺乏早期查处缺陷的方法，因此不能做到防患于未然。生产方应加强对该种机构的改造，在设计与制造实践中应保证其连接的可靠性，例如将定位销设置在玻纤材质绝缘拉杆与活塞杆钢套间。3）加强断路器设备状态监管与评价，科学设定设备的检修周期。以往，在对电气设备运行状态评估时，多采用“好”、“差”指标。而实际上，处于“正常”与“缺陷”状态间的设备占据很大比重，该类设备“群”才是状态检测工作的重难点。针对高压SF6断路器而言，若检修过程中仅依靠一种技术，则通常难以全面掌握其运行状态。因此，为实现对设备运行状态的有效检测，建议进行跨专业分析，取百家之长，进而更为精确地掌控设备的运行状态。

针对高压SF6断路器的状态检修方案，可借鉴5种方法。1）依照开关触头的电寿命开展检查、维修工作，即当断定开关开断故障电流频次抵达产品技术要求时需进行大型维修。2）开关机械动作频次抵达产品的机械寿命时进行大修。3）若判断开关存有干扰设备安稳运行状态的缺陷时，有针对性地进行检修。4）若发现开关装置的防污染能力不符合本地要求时，应及时进行清除性检修或实施防污方法。5）重视巡检工作及开关动作属性的检测。

4 结语

现如今，传统预防性定期检修方法已难以迎合供电企业的现实生产需求，全面推行状态检修工作，是电网企业在后续发展中的重要改革方向之一，也是实现精细化生产作业的核心内容。变电设备与SF6断路器在运行过程中出现故障在所难免，相关部门应树立加强状态检修的意识，协助检修人员明确状态检修规程，严格落实相应技术措施，并在实践中连续创新，进而从根本上保证变电站运行的安稳性、高效性。

参考文献

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