SF6开关在变电检修中的常见问题及解决措施

国网江苏省电力有限公司徐州供电公司 拾以厚 曹 翔

随着供电系统及相关电力技术的迅速发展，SF6开关被广泛地应用于供电系统。SF6开关中SF6气体的含水率对开关的安全和稳定性有很大影响。在SF6开关的安装和使用过程中，应充分掌握SF6开关的运行规律和原因，并定期采用科学的方法进行检查和维护，为解决SF6开关的相关问题打下基础。

1 SF6开关简介

SF6开关又称为SF6断路器，主要包括操作机构室、母线室、电缆连接室、低压控制保护室与开关室等几个部分，是一种利用SF6气体作为绝缘材料和灭弧介质的新型开关。从结构方面出发，可以将SF6开关分为封闭式、落地罐式、绝缘支柱形式，根据灭弧装置形式又可分为自能式、旋转式与压气式。SF6气体有很强的绝缘性能和载流能力，对环境的适应性更强[1]。尽管SF6开关采用了较先进的弹簧储能型结构，简化了维护难度，但由于SF6开关是电力系统中的一个重要部件，在出现问题时会造成较大的负面影响，因此对SF6开关的检修和维修更应重视，提高其检修水平对提高变电设备整体安全水平具有重要意义[2]。

SF6开关的主要特点是采用SF6气体作为灭弧气体和绝缘介质，在使用中表现出较好的灭弧效果。SF6型开关由于其强大的功能，广泛应用于变电设备。其具体特点如下：第一，SF6气体混合性强，当电子与SF6分子接触时，几乎100%混合成负离子，能在很短的时间内抓住电流中的自由分子，促使其加速流动；第二，SF6气体在进行转化过程中，降低了负离子的导电性，提高了灭弧能力；第三，SF6开关具有较好的散热性能。一般而言，开关中灭弧气体的热容量比空气高，而绝缘气体的热容量灭弧能力高，因而导电性较强，温度较低，较易散热；第四，电源的源容量小，内部的弹簧质量较好，开关速度快，有效实施开断，在变电检修中的作用不可忽视，而且对自身的维护和修理也得到了帮助。此外SF6开关也存在着一些缺陷，如密封触头的可靠性较差；温度较高时SF6气体会产生腐蚀气体。

2 变电检修中SF6开关出现的问题及解决方案

SF6开关多层面压力开关失效：多层面压力开关失效在SF6开关运行过程中是经常出现的一种故障，该故障的产生往往是由复杂的因素引起的，在对SF6开关的使用过程中，任何一个小小的故障就可能导致出现该故障；开关的频繁使用，预警提示等也会导致这一问题出现。SF6多层面开关的失效问题主要表现在以下几个方面：一是SF6开关在使用过程中机械运行不顺畅，进一步导致了SF6开关控制动作的受阻；二是SF6下相关管道被堵塞，使得微动开关本身无法发挥作用；三是SF6开关中控制部气压接触点的平衡被破坏，阻碍了各种力的传递；四是SF6开关中相关部件之间不能完全连接，导致控制回路的相关节点不能接触等，都会造成出现多层面压力开关失效问题[3-5]。

SF6开关中气体泄漏问题：在运行过程中，SF6开关内部结构中多个部件之间需要充分接触，在长时间运行后，各部件之间将会出现接触不良现象，进一步导致SF6开关出现气体泄漏问题。当出现该问题时，SF6开关利用先关技术自动发出警告，使相关工作人员能及时了解SF6开关出现的问题，并及时解决问题。SF6开关发生气体泄漏问题的原因如下：一是由于SF6开关内部结构密闭性差，各部件之间接触不充分，导致SF6开关在生产制造过程中出现了一些问题；当SF6开关密封部分发生损坏、断裂，以及加工工艺不完善等情况，均会造成SF6开关漏气；二是在SF6开关安装过程中，密封部件之间存在一定的杂质，以及工作人员的不规范操作等都会造成SF6开关漏气。若SF6开关出现灭弧问题，漏气现象也会发生。

SF6开关多层面压力开关失效解决方法：对SF6开关进行定期维护，并在其断电后对内部各部件进行仔细清理。在需要经常活动的部位涂上适量的润滑油，以提高自身的灵活性；应采用科学的方法对SF6开关的传统结构进行改造和优化，使SF6开关自身的压受点发生变化，提高SF6开关在运行中的控制动作；开启压力调节泵，将相关压力调整到4.26MPa，经过一段时间后，SF6开关的微动开关将产生一定的响应，并将空气压缩机与电源隔开；当相关压力降至4MPa 时，开启SF6开关的微动开关同时也要设置空气压缩机；当压力降至3.8MPa 时，工作人员应进行闭合，最后按上述流程调整SF6开关，直至各部件能够正常工作为止；SF6开关在工作中易受各种因素的影响，容易导致内部结构中各部件的松动，造成部件间的接触问题，因此工作人员在对SF6开关进行定期检查时应提高对各部件的稳固性的检查，以提高各部件的接触性。

SF6开关气体泄漏解决方法：密封问题是造成SF6开关气体泄漏的主要原因，使SF6开关内部压力大大降低，从而影响SF6开关的精准性，进而影响整个系统的运行。因此，安装SF6开关时，必须注意合理选择SF6开关的密封材料，一般选择密封性能良好的材料，并进行抽样检查，以便判断密封材料是否符合有关标准的要求。另外，在变电检修中如果发现SF6开关出现气体泄漏情况，必须在第一时间处理，及时更换密封圈。将SF6开关的密封性作为变电检修的核心工作，确保密封材料能达到工程标准，避免出现气体泄漏。

3 针对SF6开关的检验

SF6开关的含水量检验。对SF6开关中SF6气体的含水率业界有严格的标准。其原因是，当变电设备运行时会产生不同类的SF6气体分解物，在长时间运行中空气中的水分会深入到绝缘设备中，从而影响绝缘设备的绝缘强度，甚至会影响设备安全。同时开关与水分接触时也会产生有害化学物质，对工作人员的身体造成伤害。一般造成SF6气体含水率超标的主要原因为：SF6气体在生产时混有水分；设备在装配和维修时混有水分；设备及材料吸附水分；空气中的水分混入了设备中等。所以在日常检查时要注意设备的含水率指标，使之保持在正常范围内。为避免水分含量超标情况可采取以下措施：对设备进行装配和维修时应严格监控室内含水率，应严格按规定操作、做好设备的清洁工作；对设备进行气体补充时应保证充气管道干燥；加强设备密封处，选择高质量的密封材料，防止空气中的水分进入设备，影响设备的正常使用；在室内冲入高纯度氦气或抽真空气，确保室内干燥性；注意保持开关部件的干燥。

SF6开关压力降低的检验。对于开关设备压力降低的信息报告应现场检查其压力值，如信息正确应立即采取防跳措施。切断控制电源的开关，然后由专业人员进行气体补充，使其压力回到正常水平。尽管各变电站对开关压力降低这个问题的处理方法不同，但只要处理得当，能保证变电站的正常工作就可以了，但需要注意的是，处理此类问题要在最短的时间内制定对策，避免扩大事故影响。

SF6开关的故障检验。开关在运行中还可能发生线圈烧损、机械卡涩、绝缘不良等故障。对上述问题，应采取以下对策。若出现线圈烧损，应检查合闸回路是否存在问题，并修复有问题的地方，使开关恢复运行。如发生机械卡涩，应用专业物品擦拭卡涩部位，并涂上润滑剂，使其机械运转顺畅。机械发生卡涩也会造成分闸出现问题，设备的运转牵一发而动全身，所以要做好各部件的检修工作。在设备发生机械故障时，应切断电源，并抽出残余SF6气体，当完成这些工作后再对设备进行检查，找出故障的原因。通常会使用传感器技术和微电子技术来检测中设备的有关参数和运行状态，并根据检测出的问题提出相应的解决办法。

SF6开关的预防性检验。这项工作的主要目的是保证开关正常工作。具体包括：对SF6开关进行常规检查，观察是否有气体泄漏与含水率超标等现象，以保证系统的安全运行；检查开关是否有部件老化的问题；主回路电流、电阻测量的实测值的大小应控制在初始值的1.2倍左右。当检查结束后，应加固设备以防止烧蚀电杆；对分合闸中的电磁铁动作电压进行检查，确保动作电压的额定电压值在30～65%之间；对油气压运行性能进行检查；对变电设备进行检查时，要对检验设备的准确性进行检查，避免因检验设备出现问题而引起测量误差。

综上，随着电力技术的迅速发展，SF6开关已被广泛地应用于各个供电系统中，由于工作环境的影响，常出现多层面压力开关失效和气体泄漏等故障现象。所以，相关工作人员应以科学的方法解决相关问题，更好地发挥处SF6开关的作用。