郭建生

（福建省泉州市龍門灘引水工程管理處，泉州 362500）

我國(guó)上個(gè)世紀(jì)八十年代設(shè)計(jì)、安裝、投入使用的電站，其高壓斷路器基本上都是使用少油斷路器。上個(gè)世紀(jì)90年代泉州市龍門灘二級(jí)電站投入使用的少油斷路器各種故障也日益凸顯出來(lái)。2000年以后，SW6-110斷路器在運(yùn)行中逐漸出現(xiàn)一些故障，如：提長(zhǎng)桿受潮、合閘線圈燒壞、合閘儲(chǔ)油壓力筒滲油、合閘拉桿變位、斷路器密封損壞引起滲油等等。這些故障增加了電站的檢修次數(shù)和時(shí)間，增加了檢修費(fèi)用，減少了電站發(fā)電時(shí)間，減小電站發(fā)電量，減少電站的經(jīng)濟(jì)效益，甚至影響了電站安全運(yùn)行，危及電網(wǎng)的穩(wěn)定。

1 SW6—110Ⅰ斷路器歷史、參數(shù)

圖1 龍門灘二級(jí)電站110kV部分主接線圖

泉州市龍門灘二級(jí)電站于1992年建成投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)110kV 121、122、123、124四個(gè)單元的斷路器選用的是北京開(kāi)關(guān)廠生產(chǎn)的SW6—110Ⅰ/1500戶外少油斷路器，當(dāng)時(shí)該型號(hào)少油斷路器具有斷口少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理先進(jìn)，重量輕,占地面積小，安裝方便，切空載變壓器過(guò)電壓不高等優(yōu)點(diǎn)。

2 SW6—110Ⅰ斷路器運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理

從2005年開(kāi)始，SW6—110Ⅰ斷路器在運(yùn)行過(guò)程中逐漸出現(xiàn)了一些故障，主要有以下幾種：

2.1 斷路器提升桿受潮

（1）故障現(xiàn)象 ：①提升桿泄漏電流增大，斷路器的介質(zhì)損耗增大；②絕緣油擊穿電壓較低；③斷路器斷口間的絕緣電阻大于5000 MΩ；④提升桿對(duì)地絕緣電阻小于5000 MΩ。

（2）原因分析：提升桿受潮，主要是因?yàn)镾W6-110型少油斷路器長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)絕緣油水分含量偏高，使得提升桿的表面吸附大量潮氣。造成絕緣油水分含量偏高的原因有：①斷路器運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)期密封不好，水和潮氣直接進(jìn)入運(yùn)行的斷路器絕緣油中；②斷路器長(zhǎng)期失修，絕緣油在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中油質(zhì)碳化、劣化、老化嚴(yán)重。

（3）處理方法及效果：①解體后取出提升桿進(jìn)行烘干處理。此方案具有檢修煩瑣、耗時(shí)長(zhǎng)（一般需 5～7天）、干燥準(zhǔn)備工作復(fù)雜、需要大規(guī)模的干燥設(shè)備等缺點(diǎn)。②直接采用熱油循環(huán)進(jìn)行干燥。確認(rèn)提升桿受潮后，無(wú)需解體斷路器取出提升桿，直接采用熱油循環(huán)干燥法進(jìn)行干燥。此方案具有操作簡(jiǎn)單、檢修成本低廉、干燥時(shí)間短（一般需要3～4天）、干燥準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單、不需要大規(guī)模的干燥設(shè)備、絕緣油不會(huì)變壞以及可以就地進(jìn)行干燥、能充分清洗斷路器等優(yōu)點(diǎn)。

以上兩種處理方法，均能有效處理受潮的提升桿，處理后斷路器能夠投入運(yùn)行。但由于斷路器安裝在戶外，較容易受潮（特別是較為潮濕的春季和夏季），需要停電檢修的次數(shù)較多，而且以上兩種處理方法所需的工期較長(zhǎng)，延長(zhǎng)了設(shè)備檢修時(shí)間，影響電站發(fā)電。

2.2 斷路器合閘線圈燒壞故障分析與處理

（1）合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，絕緣下降（由于電站不遠(yuǎn)處有一金屬硅廠，污染較大）。

（2）液壓機(jī)構(gòu)輔助開(kāi)關(guān)切換不到位沒(méi)發(fā)現(xiàn)，沒(méi)及時(shí)斷開(kāi)控制電源，導(dǎo)致合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間帶電，燒壞合閘線圈（由于使用時(shí)間較長(zhǎng)且環(huán)境較惡劣）。

（3）合閘行程變位合閘不上，引起合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間帶電燒毀。

同時(shí)還出現(xiàn)：①合閘儲(chǔ)油筒滲油；②合閘拉桿變位；③斷路器本體密封老化滲油。以上故障雖經(jīng)處理，但由于電站的環(huán)境較為惡劣，斷路器使用年限較久且一此配件不易購(gòu)買，而且每次處理效果都不太好，對(duì)故障處理不能徹底。這些情況已經(jīng)影響電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3 斷路器技改方案以及選擇

我們組織技術(shù)部門對(duì)目前較為成熟的真空斷路器及六氟化硫斷路器進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

3.1 真空斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)

改革開(kāi)放以來(lái)，大量國(guó)外先進(jìn)真空斷路器進(jìn)入我國(guó)開(kāi)關(guān)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)幾年來(lái)對(duì)高電壓等級(jí)的真空斷路器作了研究和開(kāi)發(fā)工作?，F(xiàn)已研制成功110kV雙斷口的戶外真空斷路器和繼續(xù)研制的220kV的真空斷路器。真空斷路器及六氟化硫高壓斷路器優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。

表1 真空斷路器及六氟化硫高壓斷路器優(yōu)缺點(diǎn)

3.2 選用六氟化硫高壓斷路器

4 方案確定

SF6斷路器具有：開(kāi)斷容量大、滅弧斷口耐壓高、電壽命長(zhǎng)、檢修周期長(zhǎng)（一般10年不必進(jìn)行檢修）、開(kāi)斷性能優(yōu)異（切斷空載變壓器不產(chǎn)生截流過(guò)電壓）、無(wú)噪聲公害、無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)，雖然SF6有溫室效應(yīng)、弧后分解物劇毒等環(huán)境方面問(wèn)題，但目前還沒(méi)有哪種介質(zhì)能取代SF6在高壓斷路器領(lǐng)域中的優(yōu)越地位（SF6氣體是目前知道的最理想的絕緣和滅弧介質(zhì)，和變壓器油、壓縮空氣、真空比較具有較大優(yōu)勢(shì)，在大電網(wǎng)和超高壓領(lǐng)域具有不可替代的地位），故現(xiàn)在110kV及以上高壓斷路器如無(wú)極特殊要求，都應(yīng)采用SF6斷路器。因此，從SF6斷路器安全的可靠性及技術(shù)先進(jìn)性、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小等方面考慮，確定選用六氟化硫斷路器作為電站技改方案。

經(jīng)過(guò)充分論證和市場(chǎng)調(diào)查，電站選擇河南平高電氣股份有限公司生產(chǎn)的SF6斷路器。其產(chǎn)品已在我國(guó)較多中、小型水電站使用，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性已獲得充分驗(yàn)證，而且河南平高電氣股份有限公司設(shè)有專門技術(shù)支持部，隨時(shí)可向用戶提供良好地售中、售后服務(wù)。故二級(jí)電站SF6斷路器選用平高電氣股份有限公司生產(chǎn)的LW35—126/3150型自能式（彈簧操作機(jī)構(gòu)）六氟化硫斷路器。

5 SF6 LW35—126/3150 斷路器投入運(yùn)行后使用情況

斷路器投入運(yùn)行后，情況良好。為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，在運(yùn)行1個(gè)月、6個(gè)月以及1年后分別安排停電進(jìn)行了各項(xiàng)試驗(yàn)，結(jié)果全部正常。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 SF6高壓開(kāi)關(guān)試驗(yàn)報(bào)告單

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)兩年多運(yùn)行，技改過(guò)后的LW35—126/3150斷路器經(jīng)受住了惡劣天氣的考驗(yàn)，SF6斷路器在帶負(fù)荷工作、繼電保護(hù)動(dòng)作、位置及氣體壓力指示等方面全部正常，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果也全部正常。

龍門灘二級(jí)電站通過(guò)技改，有效確保了龍門灘二級(jí)電站安全運(yùn)行，同時(shí)減小運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為二級(jí)電站“少人值班”創(chuàng)造條件。對(duì)這次技改，我認(rèn)為：1、對(duì)設(shè)備的技改要有前瞻性。2、對(duì)影響安全運(yùn)行的設(shè)備要下決心進(jìn)行技改或更新。3、對(duì)技改的設(shè)備應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性，但技術(shù)也應(yīng)適當(dāng)超前。4、設(shè)備的技改應(yīng)和電站自動(dòng)化相結(jié)合。

[1]《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部.中國(guó)電力出版社.1997.

[2]《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》（變電站和發(fā)電廠電氣部份）2009.《龍門灘二級(jí)電站運(yùn)行規(guī)程》泉州市龍門灘引水工程管理處（規(guī)程制定單位）1997.

[3]《國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T5052-2000.

[4]《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T5052-1992.

[5]李劍峰.真空斷路器合閘彈跳的危害及對(duì)策[J].煤礦機(jī)械雜志，2010（1）：138-138.

[6]《泉州市調(diào)度規(guī)程》Q/305-10305-2002.