SF6氣體作為SF6斷路器的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì),具有極好的化學穩(wěn)定性和散熱性。在額定環(huán)境溫度和工作壓力下,其絕緣能力是空氣的3.5 倍、滅弧能力是空氣的100 倍,分閘時利用可動氣缸對靜止活塞的相對運動,氣缸內(nèi)的氣體被壓縮與氣缸外的形成壓力差產(chǎn)生強烈氣流吹熄觸頭間電弧,從而達到可靠分閘目的。所以一旦SF6斷路器出現(xiàn)氣室內(nèi)壓力突然減低時,必須迅速處理,保證斷路器的安全運行,否則極有可能會引發(fā)系統(tǒng)的安全事故。本文以上橋泵站35kV 變短所1#SF6斷路器出現(xiàn)氣體異常降低為例,通過對故障的成因分析、檢查及處理方法的介紹,為處理類似問題提供借鑒。
2009年3月14日進行汛前檢查時,發(fā)現(xiàn)上橋抽水站35kV 變電所1#SF6斷路器氣室壓力異常降低,為0.42MPa,而2#SF6斷路為0.46MPa,換算成20℃時分別為0.41MPa 和0.45MPa。壓力表顯示1#SF6斷路器氣室壓力異常降低,通過檢測排除了該壓力表本身有異,且斷路器氣壓不足已使“壓力降低報警”點處于閉合狀態(tài),“壓力降低閉鎖”點尚未閉合;2#SF6斷路器氣壓正常。
查閱設備出廠資料,上橋抽水站3kV 變電所兩臺LW8-35 型戶外高壓六氟化硫斷路器于1999年4月安裝并投入使用,至2009年已運行10年,主要參數(shù)為:額定氣壓0.45 MPa、報警氣壓為0.42MPa、閉鎖氣壓0.4 MPa、正常年漏氣率≤1%,正常使用壽命10年。
漏氣風險點查詢檢測。在做好停電和安全防護的情況下,用SF6檢漏儀對最容易出現(xiàn)漏氣的部位進行檢測,包括對支柱驅(qū)動桿和密封圈劃傷處、充氣閥密封不良處、支柱瓷套根部有裂紋處、法蘭聯(lián)接處、滅弧室頂蓋有砂眼處、三聯(lián)箱蓋板、氣體管路接頭、密度繼電器接口、二次壓力表接頭、焊縫和密封槽的密封圈(墊)處及斷路器隔室、絕緣子、O 型密封圈、開關絕緣桿、互感器二次線端子、箱板連接點、氣室母管、附件砂眼處和氣室伸縮節(jié)接口等處進行了檢漏測試,均未發(fā)現(xiàn)明顯漏氣點。
經(jīng)與相關技術人員交流探討,認為斷路器運行時間較長,設備已到壽命周期,各密封件已逐漸老化,存在著緩慢的漏氣造成。
針對存在的問題,一方面做好更新改造的項目申請,計劃利用來年的改造資金予以實施;另一方面組織技術人員、檢修人員對1#SF6斷路器進行應急處理。為了在設備更換前保障1#SF6斷路器度汛正常運行,根據(jù)工程實際情況制定的故障處理方案對斷路器進行補氣。
材料與器具準備。凈重為10.3kg 的SF6罐裝液態(tài)氣1 瓶,由減壓閥、管路、充氣頭組成的充氣裝置1 套,選擇晴好天氣盡快補氣,解決目下1#SF6斷路器氣壓不足問題。
清洗與干燥。首先將SF6高壓斷路器退出運行并做好安全保障工作,將SF6氣瓶倒立斜放,接上氧氣減壓閥,并將充氣管與減壓閥連接好,先打開氣瓶閥門再開啟減壓閥,使低壓側壓力為0.02~0.04MPa,然后用直徑8mm 的紫銅棒將充氣管閥芯頂開,放氣5~10s 沖洗管道。
環(huán)境氣溫修正。測出斷路器周圍的環(huán)境溫度,根據(jù)溫度~壓力曲線圖分析計算出該臺斷路器終止充氣壓力值。
補氣操作。將斷路器C 相傳動箱下專作充氣(試驗)接口的堵頭旋下,將充氣管接上,然后緩慢地開啟減壓閥,對斷路器充氣,聽到連接管路中有充氣聲音,停止操作減壓閥,此刻要觀察并保證減壓閥低壓側與斷路器氣室的壓差不大于0.05 MPa(操作減壓閥應緩慢進行,否則無法控制充氣量與速度)。當斷路器內(nèi)氣體壓力接近額定壓力時,充氣應緩慢進行,以避免斷路器壓力過高,最后充氣至設定值,據(jù)測當氣室壓力達到0.42MPa 時,報警觸點斷開。
補氣設備拆除。當斷路器內(nèi)氣體充到設定氣壓力時,即關閉減壓閥,先將充氣管從斷路器接口上卸下,并隨即用堵頭擰到接口上,將接頭與充氣管連接處旋開。關閉氣瓶閥門,卸下減壓閥,將減壓閥和接頭放到干燥的地方存放,以備下次再用。
斷路器檢漏。斷路器在充至額定壓力后,采用靈敏度為10-6的鹵素檢漏儀對所有密封面進行定性檢漏,若無明顯的漏氣點,氣壓表指示無下降則可。
基于設備超期服役,應加大維護與保養(yǎng)力度,主要是巡查與檢測。
(1)在斷路器充氣24h 后進行,進行微水檢測。根據(jù)水份含量~溫度曲線,其數(shù)值現(xiàn)場交接不應超過150PPM(20℃),運行中不超過300PPM(20℃)。利用斷路器充氣口,接上錐形針式減壓閥用以控制氣體流量,用微量水份檢測儀進行水份測量。
(2)絕緣電阻和接觸電阻測試。三相斷口及接線柱對金屬外殼的絕緣電阻合格,三相觸頭的接觸電阻合格。
(3)分合閘時間測試及操作檢驗:分合閘3 次,操作正常、無卡滯、氣壓表無明顯變化,三相分合閘時間及同期度滿足規(guī)程要求。
(4)定期巡查。補氣完成后,對1#斷路器進行兩天一次、為期1 個月的定期巡查,氣室氣壓無明顯變化,處理結果達到預期目標。
此次上橋抽水站1#SF6斷路氣壓異常降低故障是在設備停運期間發(fā)現(xiàn)的,且由于屬于正常年漏氣,各密封處沒有發(fā)現(xiàn)明顯的漏氣點,漏氣量很小,在這特例下檢修人員有充裕的時間和良好環(huán)境條件去進行補氣,從而解決問題。本文的故障處理方法對于斷路器運行期間的氣壓突然降至“壓力閉鎖”等類似故障的應急處理,具有參考作用■