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        SF6開關(guān)在變電檢修中的常見問題及解決措施

        2021-12-02 05:44:43國網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州供電公司拾以厚
        電力設(shè)備管理 2021年13期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備

        國網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州供電公司 拾以厚 曹 翔

        隨著供電系統(tǒng)及相關(guān)電力技術(shù)的迅速發(fā)展,SF6開關(guān)被廣泛地應(yīng)用于供電系統(tǒng)。SF6開關(guān)中SF6氣體的含水率對開關(guān)的安全和穩(wěn)定性有很大影響。在SF6開關(guān)的安裝和使用過程中,應(yīng)充分掌握SF6開關(guān)的運行規(guī)律和原因,并定期采用科學(xué)的方法進(jìn)行檢查和維護(hù),為解決SF6開關(guān)的相關(guān)問題打下基礎(chǔ)。

        1 SF6開關(guān)簡介

        SF6開關(guān)又稱為SF6斷路器,主要包括操作機(jī)構(gòu)室、母線室、電纜連接室、低壓控制保護(hù)室與開關(guān)室等幾個部分,是一種利用SF6氣體作為絕緣材料和滅弧介質(zhì)的新型開關(guān)。從結(jié)構(gòu)方面出發(fā),可以將SF6開關(guān)分為封閉式、落地罐式、絕緣支柱形式,根據(jù)滅弧裝置形式又可分為自能式、旋轉(zhuǎn)式與壓氣式。SF6氣體有很強(qiáng)的絕緣性能和載流能力,對環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)[1]。盡管SF6開關(guān)采用了較先進(jìn)的彈簧儲能型結(jié)構(gòu),簡化了維護(hù)難度,但由于SF6開關(guān)是電力系統(tǒng)中的一個重要部件,在出現(xiàn)問題時會造成較大的負(fù)面影響,因此對SF6開關(guān)的檢修和維修更應(yīng)重視,提高其檢修水平對提高變電設(shè)備整體安全水平具有重要意義[2]。

        SF6開關(guān)的主要特點是采用SF6氣體作為滅弧氣體和絕緣介質(zhì),在使用中表現(xiàn)出較好的滅弧效果。SF6型開關(guān)由于其強(qiáng)大的功能,廣泛應(yīng)用于變電設(shè)備。其具體特點如下:第一,SF6氣體混合性強(qiáng),當(dāng)電子與SF6分子接觸時,幾乎100%混合成負(fù)離子,能在很短的時間內(nèi)抓住電流中的自由分子,促使其加速流動;第二,SF6氣體在進(jìn)行轉(zhuǎn)化過程中,降低了負(fù)離子的導(dǎo)電性,提高了滅弧能力;第三,SF6開關(guān)具有較好的散熱性能。一般而言,開關(guān)中滅弧氣體的熱容量比空氣高,而絕緣氣體的熱容量滅弧能力高,因而導(dǎo)電性較強(qiáng),溫度較低,較易散熱;第四,電源的源容量小,內(nèi)部的彈簧質(zhì)量較好,開關(guān)速度快,有效實施開斷,在變電檢修中的作用不可忽視,而且對自身的維護(hù)和修理也得到了幫助。此外SF6開關(guān)也存在著一些缺陷,如密封觸頭的可靠性較差;溫度較高時SF6氣體會產(chǎn)生腐蝕氣體。

        2 變電檢修中SF6開關(guān)出現(xiàn)的問題及解決方案

        SF6開關(guān)多層面壓力開關(guān)失效:多層面壓力開關(guān)失效在SF6開關(guān)運行過程中是經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障,該故障的產(chǎn)生往往是由復(fù)雜的因素引起的,在對SF6開關(guān)的使用過程中,任何一個小小的故障就可能導(dǎo)致出現(xiàn)該故障;開關(guān)的頻繁使用,預(yù)警提示等也會導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)。SF6多層面開關(guān)的失效問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是SF6開關(guān)在使用過程中機(jī)械運行不順暢,進(jìn)一步導(dǎo)致了SF6開關(guān)控制動作的受阻;二是SF6下相關(guān)管道被堵塞,使得微動開關(guān)本身無法發(fā)揮作用;三是SF6開關(guān)中控制部氣壓接觸點的平衡被破壞,阻礙了各種力的傳遞;四是SF6開關(guān)中相關(guān)部件之間不能完全連接,導(dǎo)致控制回路的相關(guān)節(jié)點不能接觸等,都會造成出現(xiàn)多層面壓力開關(guān)失效問題[3-5]。

        SF6開關(guān)中氣體泄漏問題:在運行過程中,SF6開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中多個部件之間需要充分接觸,在長時間運行后,各部件之間將會出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象,進(jìn)一步導(dǎo)致SF6開關(guān)出現(xiàn)氣體泄漏問題。當(dāng)出現(xiàn)該問題時,SF6開關(guān)利用先關(guān)技術(shù)自動發(fā)出警告,使相關(guān)工作人員能及時了解SF6開關(guān)出現(xiàn)的問題,并及時解決問題。SF6開關(guān)發(fā)生氣體泄漏問題的原因如下:一是由于SF6開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)密閉性差,各部件之間接觸不充分,導(dǎo)致SF6開關(guān)在生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)了一些問題;當(dāng)SF6開關(guān)密封部分發(fā)生損壞、斷裂,以及加工工藝不完善等情況,均會造成SF6開關(guān)漏氣;二是在SF6開關(guān)安裝過程中,密封部件之間存在一定的雜質(zhì),以及工作人員的不規(guī)范操作等都會造成SF6開關(guān)漏氣。若SF6開關(guān)出現(xiàn)滅弧問題,漏氣現(xiàn)象也會發(fā)生。

        SF6開關(guān)多層面壓力開關(guān)失效解決方法:對SF6開關(guān)進(jìn)行定期維護(hù),并在其斷電后對內(nèi)部各部件進(jìn)行仔細(xì)清理。在需要經(jīng)?;顒拥牟课煌可线m量的潤滑油,以提高自身的靈活性;應(yīng)采用科學(xué)的方法對SF6開關(guān)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和優(yōu)化,使SF6開關(guān)自身的壓受點發(fā)生變化,提高SF6開關(guān)在運行中的控制動作;開啟壓力調(diào)節(jié)泵,將相關(guān)壓力調(diào)整到4.26MPa,經(jīng)過一段時間后,SF6開關(guān)的微動開關(guān)將產(chǎn)生一定的響應(yīng),并將空氣壓縮機(jī)與電源隔開;當(dāng)相關(guān)壓力降至4MPa 時,開啟SF6開關(guān)的微動開關(guān)同時也要設(shè)置空氣壓縮機(jī);當(dāng)壓力降至3.8MPa 時,工作人員應(yīng)進(jìn)行閉合,最后按上述流程調(diào)整SF6開關(guān),直至各部件能夠正常工作為止;SF6開關(guān)在工作中易受各種因素的影響,容易導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)中各部件的松動,造成部件間的接觸問題,因此工作人員在對SF6開關(guān)進(jìn)行定期檢查時應(yīng)提高對各部件的穩(wěn)固性的檢查,以提高各部件的接觸性。

        SF6開關(guān)氣體泄漏解決方法:密封問題是造成SF6開關(guān)氣體泄漏的主要原因,使SF6開關(guān)內(nèi)部壓力大大降低,從而影響SF6開關(guān)的精準(zhǔn)性,進(jìn)而影響整個系統(tǒng)的運行。因此,安裝SF6開關(guān)時,必須注意合理選擇SF6開關(guān)的密封材料,一般選擇密封性能良好的材料,并進(jìn)行抽樣檢查,以便判斷密封材料是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外,在變電檢修中如果發(fā)現(xiàn)SF6開關(guān)出現(xiàn)氣體泄漏情況,必須在第一時間處理,及時更換密封圈。將SF6開關(guān)的密封性作為變電檢修的核心工作,確保密封材料能達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn),避免出現(xiàn)氣體泄漏。

        3 針對SF6開關(guān)的檢驗

        SF6開關(guān)的含水量檢驗。對SF6開關(guān)中SF6氣體的含水率業(yè)界有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。其原因是,當(dāng)變電設(shè)備運行時會產(chǎn)生不同類的SF6氣體分解物,在長時間運行中空氣中的水分會深入到絕緣設(shè)備中,從而影響絕緣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度,甚至?xí)绊懺O(shè)備安全。同時開關(guān)與水分接觸時也會產(chǎn)生有害化學(xué)物質(zhì),對工作人員的身體造成傷害。一般造成SF6氣體含水率超標(biāo)的主要原因為:SF6氣體在生產(chǎn)時混有水分;設(shè)備在裝配和維修時混有水分;設(shè)備及材料吸附水分;空氣中的水分混入了設(shè)備中等。所以在日常檢查時要注意設(shè)備的含水率指標(biāo),使之保持在正常范圍內(nèi)。為避免水分含量超標(biāo)情況可采取以下措施:對設(shè)備進(jìn)行裝配和維修時應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控室內(nèi)含水率,應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定操作、做好設(shè)備的清潔工作;對設(shè)備進(jìn)行氣體補(bǔ)充時應(yīng)保證充氣管道干燥;加強(qiáng)設(shè)備密封處,選擇高質(zhì)量的密封材料,防止空氣中的水分進(jìn)入設(shè)備,影響設(shè)備的正常使用;在室內(nèi)沖入高純度氦氣或抽真空氣,確保室內(nèi)干燥性;注意保持開關(guān)部件的干燥。

        SF6開關(guān)壓力降低的檢驗。對于開關(guān)設(shè)備壓力降低的信息報告應(yīng)現(xiàn)場檢查其壓力值,如信息正確應(yīng)立即采取防跳措施。切斷控制電源的開關(guān),然后由專業(yè)人員進(jìn)行氣體補(bǔ)充,使其壓力回到正常水平。盡管各變電站對開關(guān)壓力降低這個問題的處理方法不同,但只要處理得當(dāng),能保證變電站的正常工作就可以了,但需要注意的是,處理此類問題要在最短的時間內(nèi)制定對策,避免擴(kuò)大事故影響。

        SF6開關(guān)的故障檢驗。開關(guān)在運行中還可能發(fā)生線圈燒損、機(jī)械卡澀、絕緣不良等故障。對上述問題,應(yīng)采取以下對策。若出現(xiàn)線圈燒損,應(yīng)檢查合閘回路是否存在問題,并修復(fù)有問題的地方,使開關(guān)恢復(fù)運行。如發(fā)生機(jī)械卡澀,應(yīng)用專業(yè)物品擦拭卡澀部位,并涂上潤滑劑,使其機(jī)械運轉(zhuǎn)順暢。機(jī)械發(fā)生卡澀也會造成分閘出現(xiàn)問題,設(shè)備的運轉(zhuǎn)牽一發(fā)而動全身,所以要做好各部件的檢修工作。在設(shè)備發(fā)生機(jī)械故障時,應(yīng)切斷電源,并抽出殘余SF6氣體,當(dāng)完成這些工作后再對設(shè)備進(jìn)行檢查,找出故障的原因。通常會使用傳感器技術(shù)和微電子技術(shù)來檢測中設(shè)備的有關(guān)參數(shù)和運行狀態(tài),并根據(jù)檢測出的問題提出相應(yīng)的解決辦法。

        SF6開關(guān)的預(yù)防性檢驗。這項工作的主要目的是保證開關(guān)正常工作。具體包括:對SF6開關(guān)進(jìn)行常規(guī)檢查,觀察是否有氣體泄漏與含水率超標(biāo)等現(xiàn)象,以保證系統(tǒng)的安全運行;檢查開關(guān)是否有部件老化的問題;主回路電流、電阻測量的實測值的大小應(yīng)控制在初始值的1.2倍左右。當(dāng)檢查結(jié)束后,應(yīng)加固設(shè)備以防止燒蝕電桿;對分合閘中的電磁鐵動作電壓進(jìn)行檢查,確保動作電壓的額定電壓值在30~65%之間;對油氣壓運行性能進(jìn)行檢查;對變電設(shè)備進(jìn)行檢查時,要對檢驗設(shè)備的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查,避免因檢驗設(shè)備出現(xiàn)問題而引起測量誤差。

        綜上,隨著電力技術(shù)的迅速發(fā)展,SF6開關(guān)已被廣泛地應(yīng)用于各個供電系統(tǒng)中,由于工作環(huán)境的影響,常出現(xiàn)多層面壓力開關(guān)失效和氣體泄漏等故障現(xiàn)象。所以,相關(guān)工作人員應(yīng)以科學(xué)的方法解決相關(guān)問題,更好地發(fā)揮處SF6開關(guān)的作用。

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