1、SF6斷路器的特點
1.1 SF6氣體特性簡介
SF6是無色、無味、無毒，不可燃的惰性氣體，具有優(yōu)異的冷卻電弧特性，介電強度遠遠超過傳統(tǒng)的絕緣氣體。在均勻電場下，SF6的介質(zhì)強度為同一氣壓下空氣的2.5—3倍，在4個大氣壓下，其介質(zhì)電強度與變壓器油相當。由于SF6的介質(zhì)強度高，對相同電壓級和開斷電流相近的斷路器，SF6的串聯(lián)斷口要少。
例如：220kV少油斷路器要4個斷口，500kV少油開關(guān)要6-8個斷口，而220kVSF6斷路只要1個斷口，500kVSF6斷路器只要3-4個斷口。一是因為SF6的分子量大，比熱大，其對流的傳熱能力優(yōu)于空氣，二是SF6在高溫下的分解特性，在分解反應過程中吸收能量。SF6這種優(yōu)良導熱性能，是形成SF6滅弧性能的原因之一；另外，SF6吸附自由電子而形成負離子的現(xiàn)象也是其成為優(yōu)良滅弧介質(zhì)的原因。
1.2 SF6斷路器具有下列優(yōu)點
六氟化硫斷路器具有斷口電壓高、開斷能力強、允許連續(xù)開斷次數(shù)多，噪聲低和無火花危險，而且斷路器尺寸小、重量輕、容量大、維修量少、檢修周期長等優(yōu)點。這些優(yōu)點使傳統(tǒng)的油斷路器和壓縮空氣斷路器無法與其相比，在超高壓領(lǐng)域中幾乎全部取代了其他類型斷路器；另外在中壓配電方面，六氟化硫斷路器具有在開斷容性電流時不重燃，以及開斷感性電流時不產(chǎn)生過電壓等優(yōu)點，正逐步取代其他類型的斷路器。六氟化硫斷路器的優(yōu)良性能得益于SF6氣體良好的滅弧特性。
1.3 檢修維護方面，SF6斷路器比油斷路器省時省力。
規(guī)程規(guī)定高壓油斷路器每3~5年需要大修一次，一臺斷路器需要12人次/天；一臺DW2 -35需要6人次/天，并且需要更換大量的絕緣油，還需要吊車等大型作業(yè)工具。而SF6斷路器的檢修周期為10年，僅需3人次/天的檢查任務(wù)，即可檢查所有項目。
1.4 SF6斷路器所配用機構(gòu)為彈簧儲能型，優(yōu)于油斷路器所用電磁或液壓機構(gòu)。
油斷路器配用的電磁機構(gòu)需要大功率的合閘電源，給運行維護帶來一定的不便，所用的液壓機構(gòu)，每到高溫天氣容易發(fā)生泄壓、滲漏油等問題。SF6斷路器普遍采用彈簧機構(gòu)，動作快、電源容量小，便于維護。
2、SF6斷路器的運行維護
2.1 運行維護項目：
2.1.1 檢查環(huán)境溫度若溫度下降很多時，應注意檢查SF6斷路器的SF6氣體壓力表指示是否正常。
2.1.2 對照SF6斷路器本體銘牌上的壓力—溫度曲線特性，檢查SF6氣體壓力表指示是否正常。
2.1.3 檢查斷路器各部位應無異?，F(xiàn)象：
a、無漏氣及異味；
b、斷路器內(nèi)部有無異常聲響，各接頭部份無嚴重發(fā)熱現(xiàn)象；
c、檢查瓷套管應無裂紋、破損，無放電痕跡和嚴重臟污現(xiàn)象；
d、檢查斷路器分合指針的指示位置應與斷路器實際位置相符；
e、檢查斷路器彈簧操作機構(gòu)是否正常（斷路器在備用分閘狀態(tài)時，合閘彈簧應儲能），并檢查“機構(gòu)已儲能信號”燈常亮；
f、檢查機構(gòu)箱門是否關(guān)好，箱內(nèi)應無雜物或雨水侵入。
2.1.4 有停電機會應進行清洗斷路器瓷套。
2.1.5 對SF6氣體檢漏，必要時進行補氣。
2.1.6 對SF6氣體進行微水測量。
2.1.7測量導電回路直流電阻。
2.2 運行人員相關(guān)工作：
2.2.1 SF6斷路器發(fā)出“SF6氣體壓力降低報警”或“SF6氣體壓力降低閉鎖跳合閘”光字牌信號后，值班員應到現(xiàn)場檢查；
2.2.2 對110kV SF6斷路器，若SF6氣體壓力表指示已降到0.45MPa 時，應立即匯報調(diào)度及上級領(lǐng)導，要求迅速處理，并作好轉(zhuǎn)移負荷的準備；
2.2.3 對110kV SF6斷路器，若SF6氣體壓力表指示已降到0.42MPa時，應立即將該開關(guān)操作電源退出，作為死開關(guān)（合位時，插上分閘防動銷；分位時，插上合閘防動銷），并匯報調(diào)度及上級領(lǐng)導，待調(diào)度將該回路負荷轉(zhuǎn)移后，采取倒母線的方法，將該回路單獨運行在其中一段母線上，用母聯(lián)斷路器切斷該回路（針對出現(xiàn)回路）；或采取負荷轉(zhuǎn)移后，用旁路與其形成并聯(lián)支路，用隔離開關(guān)隔離故障斷路器；（斷開刀閘前，必須退出旁路開關(guān)的操作保險）
2.2.4 對母聯(lián)斷路器則采用將任一運行回路的“1”和“2”刀閘合上，再斷開母聯(lián)斷路器的隔離刀閘（斷開刀閘前，必須退出旁路開關(guān)的操作保險）；
2.2.5 對220kV SF6斷路器，若SF6氣體壓力表指示已降到0.55MPa時，應立即匯報調(diào)度及上級領(lǐng)導，要求迅速處理并作好事故預想；
2.2.6 對220kV SF6斷路器，若SF6氣體壓力表指示已降到0.5MPa時，應立即將該開關(guān)操作保險退出，作為死開關(guān)（合位時，插上分閘防動銷；分位時，插上合閘防動銷），并匯報調(diào)度及上級領(lǐng)導，用旁路與其形成并聯(lián)支路，用隔離開關(guān)隔離故障斷路器；（斷開刀閘前，必須退出旁路開關(guān)的操作保險）
2.2.7 SF6斷路器SF6氣體壓力下降太快時，即使未達到報警壓力，也應匯報調(diào)度及上級領(lǐng)導，申請?zhí)幚怼?
2.2.8 斷路器在運行中內(nèi)部有放電聲或其它異常聲音時，應立即匯報調(diào)度，要求迅速停用，并報告上級領(lǐng)導，要求盡快派人處理。
2.2.9 SF6斷路器氣壓異常升高，應根據(jù)負荷、環(huán)境溫度進行判斷，立即向上級匯報情況。
2.2.10斷路器故障跳閘后，值班員應檢查SF6斷路器的SF6氣體壓力正常，空氣回路正常，無漏氣現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)異常情況時，不得將該斷路器投入運行，并立即報告調(diào)度和上級領(lǐng)導，要求盡快處理。
3.1 SF6斷路器拒合處理
3.1.1 操作控制開關(guān)后，合閘鐵芯不動。應檢查：
a、熔斷器是否完好或小開關(guān)跳閘；
b、機構(gòu)輔助開關(guān)切換是否靈活和正確；
c、控制開關(guān)觸點動作是否正常。
3.1.2 操作控制開關(guān)后，合閘電磁鐵動作，但仍然拒合。應檢查：
a、合閘電磁鐵鐵芯是否在某點卡?。?nbsp;
b、合閘電磁鐵鐵芯頂桿是否變形；
c、合閘鎖扣四連桿機構(gòu)過死點位置是否過大；
d、將合閘鐵芯按到底，檢查四連桿機構(gòu)尺寸，與裝配不符，應調(diào)整鐵芯行程和沖程；
e、合閘鎖扣對牽引桿的扣入深度是否過大；（應為3-4mm）
f、若以上檢查未發(fā)現(xiàn)異常，應檢查操作電源電壓是否過低。
4.1 SF6斷路器拒分處理
4.1 操作控制開關(guān)后，分閘電磁鐵不動。應檢查：
a、熔斷器是否完好或小開關(guān)跳閘；
b、機構(gòu)輔助開關(guān)動合觸點是否在閉合位置；
4.2 分閘電磁鐵動作，但分閘跳扣未釋放，導致不分閘。應檢查：
a、分閘電磁鐵鐵芯是否靈活，有無卡澀現(xiàn)象；
b、調(diào)整分閘鐵芯行程和沖程，手按鐵芯至終極位置，跳鉤尖應與所掛的軸完全脫離；
c、檢查操作電源電壓是否過低；
d、檢查跳扣鉤合面與軸間間隙是否過小，若過小，應調(diào)整。
5.1 儲能后，自行合閘
5.1.1合閘鎖扣四連桿機構(gòu)過死點距離小于2mm，調(diào)節(jié)螺釘，檢查四連桿是否靈活；
5.1.2合閘電磁鐵動作后，在合閘位置或返回途中卡住，或者其他原因，四連桿機構(gòu)不能返回，進行檢查處理；
5.1.3長期運行后，合閘鎖扣與牽引桿扣合面磨損過度，或裝配調(diào)整不當，進行檢修處理。
6.1 軸彎曲
6.1.1儲能電動機軸彎曲：主要是蝸桿、蝸輪裝配不當，離合器打不開，儲能終了，電動機軸慣性力作用，發(fā)生彎曲，應進行調(diào)整；
6.1.2手搖儲能軸彎曲：手動操作時，在棘輪沒有完全停止就放下棘爪，造成手搖儲能軸彎曲，對彎曲的軸進行校正；
7.1 密度繼電器校驗
7.1.1密度繼電器結(jié)構(gòu)原理
7.1.2密度繼電器通過C形自動充氣接頭11與氣隔上的D形接頭連接，儲氣杯10的內(nèi)腔與氣室連通，波紋管8內(nèi)充有規(guī)定壓力的SF 6氣體作為比較基準，波紋管的伸縮能觸動微動開關(guān)9。
7.1.3當斷路器內(nèi)部故障等原因?qū)е職鈮荷? 波紋管外圍氣壓也隨著升高, 波紋管收縮, 微動開關(guān)SS觸點閉合,發(fā)出過壓報警信號;由于密封不良等原因引起SF6氣體泄漏, 氣壓下降, 波紋管外圍氣壓也隨著下降, 波紋管膨脹, 微動開關(guān)SA觸點閉合,發(fā)出低壓報警信號,此時應補氣;若壓力繼續(xù)降低,影響斷路器開斷性能, 微動開關(guān)SV觸點閉合,閉縮斷路器分、合閘控制回路。密度繼電器動作壓力值（20℃）
額定壓力PN 低壓閉縮壓力PV 低壓報警壓力PA 過壓報警壓力PS
0.45±0.01 0.55±0.01 0.6 0.5±0.015
0.55±0.015 0.65±0.015 0.5 0.4±0.01
7.1.4由于密度繼電器直接裝在氣室上，波紋管內(nèi)外的SF6氣體承受相同的環(huán)境溫度和工作溫度，因此環(huán)境溫度的變化不會引起密度繼電器動作。
7.1.5波紋管內(nèi)充入規(guī)定壓力的SF6氣體以及密度繼電器動作壓力值的調(diào)整等工作，都在廠家恒溫室（20℃）進行，故波紋管密封重要，在現(xiàn)場密度繼電器內(nèi)部元件不得隨意拆卸。
8.1動作壓力值現(xiàn)場校驗
密度繼電器校驗儀現(xiàn)場校驗方法：
8.1.1擰下校驗儀正面的封蓋，把手輪從孔中沿導向槽推到底為止；
8.1.2將#1接頭(一端為快速接頭)旋上相應的過濾接頭后,與現(xiàn)場被校驗密度繼電器的相應位置連接；
8.1.3將校驗點采樣導線的航空接頭，同校驗儀上的密度繼電器接點插座對接，將校驗點采樣導線另一端紅色（一對）黑色（一對）魚夾分別與密度繼電器的報警（一對）和閉鎖（一對）接點連接； 8.1.4開啟電源，預熱10分鐘；將報警閉瑣切換開關(guān)打到報警側(cè)；
8.1.5開啟密度繼電器閥門，觀察壓力值是否符合要求，若壓力值偏低再緩緩開啟貯氣缸閥門，觀察壓力值到了所要求的壓力值后，關(guān)閉貯氣閥門；
8.1.6然后反時針方向緩慢搖動手輪減少壓力，直到校驗儀發(fā)出兩次嗶聲告示，表示密度繼電器報警動作；
8.1.7測報警值時，報警閉鎖切換開關(guān)打到報警側(cè)，測閉鎖值時，報警閉鎖切換開關(guān)打到閉鎖側(cè)，反時針方向搖動手輪時，壓力減少，順時針方向搖動手輪時，壓力增大，采用增大壓力的方法可測量報警或閉鎖動作的返回值；
8.1.8調(diào)節(jié)壓力，觀察SF6氣體壓力表或密度表讀數(shù)和校驗儀上的P值和P20值進行比較，就可以對SF6氣體壓力表或密度表進行精密校驗；
8.1.9校驗工作完畢后，關(guān)閉密度繼電器閥門F2，開啟貯氣閥門F1，順時針搖動手輪，直到底不能動為止，然后關(guān)閉貯氣缸閥門F1，此時壓力調(diào)節(jié)缸中的SF6氣體重新壓回SF6儲氣缸之中，脫開連接氣管；
8.1.10關(guān)掉電源，復原。
3、SF6斷路器的檢修試驗
3.1試驗
3.1.1耐壓試驗：對于瓷柱式變開距可不做該試驗；而對于罐式、GIS及瓷柱式定開距SF6斷路器（斷口間隙30mm）須做。
3.1.2介損tgδ及電容量測量：對于瓷柱式SF6斷路器兩者均做，而罐式、GISSF6斷路器不做介損tgδ測量，只做電容量測量。
3.1.3合閘電阻測量：瓷柱式SF6斷路器直接測量；罐式、GISSF6斷路器在解體時測量。
3.1.4 SF6氣體含水量測量：交接、大修后，滅弧室及其相通氣室為150ppm，其他氣室為250ppm；在運行中滅弧室及其相通氣室為300ppm，其他氣室為500ppm。（測量SF6氣體含水量應考慮環(huán)境溫度和壓力影響）
3.2 SF6氣體管理
3.2.1含水量測量方法：露點法、電解法。 露點法：
a 工作前作業(yè)人員應正確穿戴SF6防毒用品。
b 檢查SF6檢測儀是否正常，無短路、接地，正確接線，接通電源，接通開關(guān)氣閥，將檢測儀的調(diào)節(jié)閥旋至“檢測”位置，按反時針方向緩慢調(diào)節(jié)流量閥，使流量至0.3—0.4ml。
c 測試前對管道進行通氣干燥。
e 將檢測處的放氣口，接至遠方，人員應站在順風處。
f 觀察顯示窗口微水含量，待顯示含量合格（新投運：150PPm 運行設(shè)備：300PPm）。
g 關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，脫開開關(guān)放氣閥。
i 將調(diào)節(jié)閥旋至“保護”位置，關(guān)閉電源。
n 檢測完后，關(guān)閉好開關(guān)放氣閥，并用檢漏儀對放氣閥進行檢漏，確定無漏氣。
m 將防毒面具及工具進行清洗，人員應洗手。
3.2.2含水量超標原因：
a 廠家組裝斷路器時，瓷套、滅弧室元件、拉桿等部件干燥不徹底；
b 斷路器密封不嚴，運行中水分進入；
c 設(shè)備現(xiàn)場組裝時進入水分，或是充、補氣SF6氣體的含水量高和充氣管路吸附有水分；
3.2.3含水量超標處理
a、利用氣體回收裝置將已充SF6氣體回收；
b、對斷路器抽真空，當真空度達133.32Pa以下計時；
c、維持真空度至少30分鐘；
d、停泵并與泵隔離，靜止30分鐘讀取真空度A值；
e、再靜止5小時，讀取真空度B值；要求（B-A≤66.66Pa，極限允許133.32Pa）；否則重復c、d、e步驟；
f、對斷路器充SF6氣體至0.05-0.1MPa，靜止12小時測量含水量應小于450 ppm（V/V），否則，應重新抽真空，并用高純度N2氣（99.99%）充至額定值，進行內(nèi)部沖洗；
g、若含水量應小于450 ppm（V/V），可將SF6氣體充至額定值，靜止12小時以上，測量含水量應小于150 ppm（V/V）。
3.3 SF6斷路器檢漏
a、定性檢漏：
b、抽真空檢漏，在第（3）含水量超標處理
3.5步驟中B-A≤133.32Pa，可認為密封良好；
e、檢漏儀檢漏，采用靈敏度不低于0.01 ppm（V/V）的SF6氣體檢漏儀檢漏，無漏點。
f、定量檢漏：用0.1mm厚塑料薄膜圍在部件上，使接縫向上，盡可能成圓形或方形，整形后邊緣用白布帶扎緊或用膠帶沿邊緣密封，5小時后檢測，若數(shù)值小于30 ppm，則合格，否則應處理，并計算出漏氣率； F=△C（Vm-V1）P/△t （F——漏氣率；△C——測量泄漏SF6氣體濃度增量；△t——測量的時間間隔；Vm——包扎罩的容積；V1——部件體積；P——絕對大氣壓，0.1MPa。） 3.4充、補氣工藝要求 3.4.1充氣設(shè)備：
a、應使用吸濕率低的專用管道（經(jīng)常保持清潔干燥）；
b、SF6充氣裝置，減壓閥等應放在干燥處或者恒溫室保存，長期保持干燥；
c充補的SF6氣體必須保證合格。
3.4.2操作順序：
a、先用合格的SF6氣體對管道進行沖洗，去除減壓閥和管道內(nèi)空氣和水分；也可用真空泵對充補氣裝置抽真空處理。
b、順序為：抽真空→關(guān)真空泵閥門→停抽真空→開啟斷路器充氣閥門→開啟鋼瓶閥門→打開減壓閥→充補至額定壓力→關(guān)閉減壓閥→關(guān)閉鋼瓶閥門→關(guān)閉斷路器充氣閥門→拆除連接斷路器充氣閥門的接頭→斷路器閥門裝上封蓋。
c、充補氣后，斷路器壓力按照SF6氣體溫度、壓力曲線修正。
3.4.3注意事項：
a、充補氣12小時后，才能進行含水量檢測；
b、當密度繼電器發(fā)生補氣信號時，初次可帶電補充，若1個月內(nèi)又出現(xiàn)補氣信號，應停電處理，并檢查密度繼電器的可靠性；
c、對多次開斷的斷路器解體檢修后的SF6氣體，應經(jīng)吸附凈化處理，并做生物毒性試驗，合格后方可充入設(shè)備內(nèi)。
3、解體大修
（1）SF6斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)有4種：雙壓式、壓氣式、旋弧式、自吹式。 其中自吹式滅弧室是依據(jù)磁場使電弧旋轉(zhuǎn)或利用電弧阻塞原理，由電弧能量加熱SF6氣體，使之壓力增高形成氣吹，從而使電弧熄滅。
（2）解體工藝要求：（空氣相對濕度﹤80%）
2.1必要時先測試斷路器機械特性和回路接觸電阻；
2.2對SF6氣體回收后，對斷路器抽真空至133.32Pa，充高純度N2氣至額定壓力，然后排空，再抽真空，再用高純度N2氣沖洗，再排空，反復沖洗2次；
2.3 30分鐘后進行分解工作；
2.4解體后零件、瓷套或客體，用四氯化碳或無水酒精進行徹底清洗；
2.5清洗后的所有零部件，應進烘房烘潮處理，12-24小時，溫度控制在70-80℃，待自然冷卻后組裝；
2.6解體拆卸過程中，對連接部件做好標記，組裝時不可錯位；
2.7斷路器內(nèi)活動件，包括壓氣活塞、動、靜觸頭等，應使用專用油脂均勻薄涂；
2.8組裝后，封蓋前仔細檢查內(nèi)部，用真空吸塵器仔細清潔；
2.9密封面處理：
2.9.1密封槽面不能有劃傷、銹蝕痕跡；
2.9.2用四氯化碳或無水酒精清洗密封面，用無纖維高級衛(wèi)生紙擦干凈；
2.9.3拆下的所有密封圈必須全部更換；
2.9.4在密封槽內(nèi)涂適量的密封脂，含硅的密封脂不能涂在與SF6氣體接觸面；
2.9.5密封圈外側(cè)法蘭面薄涂中性凡士林。
2.9.6斷路器內(nèi)無SF6氣體或真空狀態(tài)不可分、合斷路器。
（3）滅弧室解體工藝要求：
3.1解體
3.1.1將滅弧室拆下垂直固定在檢修支架上，采用廠家提供的專用工具進行分解；
3.1.2解體時將上下接線座（法蘭）與瓷套的連接做標記，以便組裝時正確復位。
3.1.3靜觸頭與支架取出時，不得傾斜，不可碰擦噴口、壓氣缸，以防損壞滅弧噴口；
3.1.4解體后的零部件，用真空吸塵器將其表面的白色粉末（SF6氣體分解物）吸干凈，用衛(wèi)生紙擦干凈，用清洗劑清洗干凈；
3.1.5重點檢查部件：
3.1.5.1動、靜觸頭觸指不應變形，彈簧（一般應更換）不變形、斷裂，觸指的鍍銀層不脫落，觸指磨損不嚴重，否則應更換；
3.1.5.2變開距滅弧室滑動觸頭不應變形、無嚴重磨損，彈簧一般應更換，與壓氣缸的接觸面應光滑，不明顯凹痕；
3.1.5.3噴嘴是滅弧能力的關(guān)鍵，若出現(xiàn)嚴重燒損、開裂、孔徑變大、不圓等，應更換；
3.1.5.4活塞組件應符合：逆止閥片應平整，彈簧不變形、開啟、關(guān)閉動作靈活，活塞與壓氣缸不變形、開裂、內(nèi)部表面光潔，活塞環(huán)應更換；動、靜弧觸頭燒損大于3mm，外徑嚴重燒損應更換；變開距滅弧室噴口、主動觸頭、弧觸頭、壓氣缸與操作桿組裝時，應連接緊固、牢固，相互垂直，長度符合要求。
3.1.5.5檢查滅弧室瓷套、應無啐裂損壞，內(nèi)壁用清洗劑清洗干凈； 3.1.5.6靜觸頭座法蘭和活塞缸體法蘭應清洗干凈。
3.2組裝
3.2.1組裝時按照廠家提供的滅弧室裝配圖進行，并采用廠家提供的專用工具；
3.2.2動觸頭組合和壓氣活塞組合組裝時，各活動部件薄涂專用油脂；
3.2.3所有零部件或組合件，均必須進行烘潮處理。
3.2.4組裝時，所有螺栓緊固使用力矩扳手；
3.2.5滅弧室單元組裝時，應注意檢查壓氣缸相對應的導電桿或活塞桶體與法蘭的傾斜度，傾斜度不大于0.5mm；并測量動觸頭與壓氣缸、活塞桶體和下法蘭座的總裝長度，應符合要求；
3.2.6靜觸座及靜觸頭組裝，應保證與上法蘭的垂直度，具體要求與滅弧室單元組裝相同。
3.2.7滅弧單元與靜觸頭單元在瓷套上裝配時，應測量動、靜觸頭的對中性能，允許中心偏移1mm。
3.2.8動、靜觸頭接觸面應薄涂接觸潤滑的專用油脂；
3.2.9測量滅弧室內(nèi)斷口的各項尺寸，包括開斷距離、行程、接觸行程；
3.2.10組裝中應保證內(nèi)部清潔。
信息來源：www.coffeeupcyclellc.com 信息整理：拓普電氣生技部
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