范敏，郭文筆，朱文彬，朱仁

(1.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院，湖南長(zhǎng)沙410007；2.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司湘西供電分公司，湖南湘西416000)

高壓SF6斷路器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，是電力系統(tǒng)中最重要的保護(hù)和控制設(shè)備，其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定〔1－2〕。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，斷路器長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱缺陷，通常斷路器接線板發(fā)熱、表面污穢發(fā)熱容易發(fā)現(xiàn)和定性，但斷路器滅弧室內(nèi)部發(fā)熱則較難判斷〔3－4〕。

文中對(duì)一起SF6斷路器滅弧室發(fā)熱缺陷進(jìn)行了詳細(xì)分析，利用紅外熱成像、回路電阻測(cè)試發(fā)現(xiàn)并判斷缺陷，通過解體檢查驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)論，最后針對(duì)SF6斷路器發(fā)熱缺陷提出了處理建議。

1 檢測(cè)過程

1.1 紅外熱成像

2016年3月 13日，某公司試驗(yàn)人員在對(duì)110 kV某變電站進(jìn)行紅外測(cè)溫時(shí)，發(fā)現(xiàn)410斷路器C相動(dòng)觸頭底座法蘭和滅弧室頂帽異常發(fā)熱。紅外熱像圖譜如圖1所示。410斷路器可見光圖如圖2所示。懷疑該相斷路器內(nèi)部導(dǎo)電回路存在接觸不良缺陷。該斷路器為山東泰開公司生產(chǎn)的 LW8—35AG型，2008年11月出廠，2010年1月投運(yùn)。

圖1 斷路器紅外測(cè)溫圖譜

圖2 斷路器可見光圖

410斷路器下法蘭熱點(diǎn)溫度為12.8℃，A，B相同部位分別為8.4℃和8.3℃，溫差分別為4.4 K和4.5 K。頂帽溫度為11.8℃，低于下法蘭溫度。根據(jù)規(guī)程規(guī)定〔5〕，該熱像屬于 “以下法蘭和頂帽為中心的熱像”，下法蘭溫度大于頂帽溫度。初步判斷發(fā)熱原因?yàn)閮?nèi)部導(dǎo)電回路存在接觸不良缺陷。

1.2 SF6氣體帶電檢測(cè)

為判斷滅弧室內(nèi)部是否存在放電或其他異常情況，對(duì)該斷路器開展了SF6氣體成分、濕度、純度檢測(cè)〔6〕， 結(jié)果見表 1。

表1 斷路器SF6氣體帶電檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)規(guī)程規(guī)定，410斷路器 SF6氣體成分、濕度、純度均合格，判斷410斷路器滅弧室內(nèi)部無(wú)嚴(yán)重放電缺陷。

2 停電試驗(yàn)和解體

2016年5月6日，試驗(yàn)人員對(duì)410斷路器進(jìn)行了停電試驗(yàn)，開展了回路電阻測(cè)試，對(duì)比歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)，具體見表2，發(fā)現(xiàn)C相回路電阻達(dá)406 μΩ，遠(yuǎn)超過廠家技術(shù)規(guī)定值50 μΩ。根據(jù)回路電阻測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步判斷發(fā)熱原因?yàn)閮?nèi)部導(dǎo)電回路接觸不良。

表2 斷路器處理前回路電阻測(cè)試結(jié)果 μΩ

為檢查410斷路器內(nèi)部情況，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果分析，檢修人員對(duì)410斷路器滅弧室進(jìn)行了解體檢查，該斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)如圖3所示，實(shí)物如圖4所示。

圖3 LW8-35AG斷路器滅弧室內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖4 LW8-35AG斷路器滅弧室內(nèi)部實(shí)物

檢查發(fā)現(xiàn)動(dòng)觸座與氣缸之間的帶狀觸指有明顯發(fā)熱燒傷痕跡，如圖5所示。

圖5 帶狀觸指有明顯的放電燒蝕痕跡

對(duì)該斷路器滅弧室進(jìn)行整體更換，并開展了檢修后試驗(yàn)，回路電阻測(cè)試合格，結(jié)果見表3。

表3 斷路器檢修后回路電阻測(cè)試結(jié)果 μΩ

3 原因分析

結(jié)合帶電檢測(cè)、停電試驗(yàn)和解體檢查情況可判斷410 C相斷路器發(fā)熱缺陷是由于組裝工藝原因，該斷路器滅弧室內(nèi)動(dòng)觸座與帶狀觸指接觸不良，回路電阻增大，使得導(dǎo)電回路發(fā)熱，C相滅弧室比其他兩相溫度高，由于動(dòng)儲(chǔ)座位于動(dòng)觸頭上，靠近下接線板，因此下法蘭溫度高于頂帽溫度，與紅外測(cè)溫結(jié)果一致。長(zhǎng)期發(fā)熱導(dǎo)致斷路器動(dòng)儲(chǔ)座和帶狀觸指均被嚴(yán)重?zé)g。

4 結(jié)論與建議

1)介紹了一起SF6斷路器滅弧室發(fā)熱缺陷，并基于紅外熱成像、回路電阻試驗(yàn)和滅弧室解體情況對(duì)故障原因進(jìn)行了分析。

2)此次發(fā)熱缺陷原因?yàn)閿嗦菲鳒缁∈覂?nèi)動(dòng)觸座與帶狀觸指接觸不良、回路電阻增大導(dǎo)致的發(fā)熱，長(zhǎng)期發(fā)熱使得斷路器動(dòng)儲(chǔ)座和帶狀觸指均被嚴(yán)重?zé)g。

3)隨著運(yùn)行時(shí)間增加，SF6斷路器滅弧室發(fā)熱缺陷頻發(fā)，各地市公司應(yīng)加強(qiáng)紅外精確測(cè)溫工作，如發(fā)現(xiàn)測(cè)溫異常特別是滅弧室存在發(fā)熱缺陷應(yīng)及時(shí)停電進(jìn)行回路電阻測(cè)試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格滿足產(chǎn)品說明書規(guī)定值要求，遇到回路電阻異常的應(yīng)及時(shí)解體檢修，防止斷路器滅弧室長(zhǎng)期發(fā)熱影響斷路器絕緣和滅弧性能。

〔1〕中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.高壓交流斷路器:GB 1984—2014〔S〕.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

〔2〕中華人民共和國(guó)國(guó)家能源局.高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求:DL/T 593—2016〔S〕.北京:中國(guó)電力出版社，2016.

〔3〕陳寶怡.紅外診斷技術(shù)在高壓斷路器內(nèi)部發(fā)熱故障中的應(yīng)用〔J〕. 高壓電器， 2011， 47(5):92-95.

〔4〕顏湘蓮，王承玉，楊韌，等.應(yīng)用SF6氣體分解產(chǎn)物的高壓開關(guān)設(shè)備故障診斷 〔J〕.電網(wǎng)技術(shù)，2011，35(12):118-123.

〔5〕中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范:DL/T664—2008〔S〕.北京:中國(guó)電力出版社，2008.

〔6〕國(guó)家電網(wǎng)公司.輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程:Q/GDW 1168—2013〔S〕.北京:中國(guó)電力出版社，2014.