黃敏 馬云龍
【摘 要】SF6斷路器作為電網(wǎng)中的重要部件,是保證電力系統(tǒng)正常安全運行的重要一環(huán)。本文從SF6斷路器的結(jié)構(gòu)介紹開始,然后從日常的設(shè)備檢修和運維方式展開介紹,最后就存在的檢修問題給予相關(guān)的改進的意見。
【關(guān)鍵詞】SF6斷路器;結(jié)構(gòu)分析;檢修工況
【中圖分類號】TM561 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)03-0019-01
SF6斷路器是利用SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。SF6用作斷路器中滅弧介質(zhì)始于20世紀50年代初。由于這種氣體的優(yōu)異特性,使這種斷路器單斷口在電壓和電流參數(shù)方面大大高于壓縮空氣斷路器和少油斷路器,并且不需要高的氣壓和相當多的串聯(lián)斷口數(shù)。在60~70年代,SF6斷路器已廣泛用于超高壓大容量電力系統(tǒng)中。80年代初已研制成功363kV單斷口、550kV雙斷口和額定開斷達80、100 kA的SF6斷路器。如圖1所示為SF6斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖。
SF6斷路器介質(zhì)的無油化開關(guān)設(shè)備,其絕緣性能和滅弧特性都大大高于油斷路器,由于其價格較高,且對SF6氣體的應用、管理、運行都有較高要求,故在中壓(35、10KV)應用還不夠廣。
1 SF6的結(jié)構(gòu)分類
(1)瓷柱式結(jié)構(gòu):取積木式,系列性強,可用多個相同的單元滅弧室和支柱瓷套組成不同電壓等級的斷路器。中國FA4-550型SF6斷路器為瓷柱式結(jié)構(gòu),其額定電壓為500kV,最高工作電壓為550kV。斷路器由三個獨立的單相和一個液壓、電氣控制柜組成。每相由兩個支柱瓷套的四個滅弧室(斷口)串聯(lián)而成。在每個支柱瓷套頂部裝著兩個單元滅弧室,為120°夾角V形布置,兩個均壓并聯(lián)電容器為水平布置。這種結(jié)構(gòu)布置既考慮到結(jié)構(gòu)的機械應力狀態(tài),又照顧到絕緣的要求。滅弧室和支柱瓷套內(nèi)均充有額定壓力的SF6氣體。瓷柱式斷路器使用液壓操作機構(gòu)。液壓機構(gòu)的控制和操作元件以及線路均設(shè)于控制柜內(nèi)。每相斷路器的下部裝有一套液壓機構(gòu)的動力元件,如液壓工作缸等。滅弧室由液壓工作缸直接操動。支柱瓷套內(nèi)裝有絕緣操作桿,操作桿與液壓工作缸相連接。
(2)罐式結(jié)構(gòu):采用了箱式多油斷路器的優(yōu)點,將斷路器與互感器裝在一起,結(jié)構(gòu)緊湊,抗地震和防污能力強,但系列性較差。中國LW-220型罐式SF6斷路器單相結(jié)構(gòu)如圖。此種斷路器為三相分裝式。單相由基座、絕緣瓷套管、電流互感器和裝有單斷口滅弧室的殼體組成。每相配有液壓機構(gòu)和一臺控制柜,可以單獨操作,并能通過構(gòu),帶動氣缸及動觸頭運動。滅弧室充有額定電氣控制進行三相操作。
2 斷路器的日常巡視、檢查
在一般情況下,斷路器不允許帶電手動合閘這是因為手動合閘慢,易產(chǎn)生電弧,但特殊需要時例外。遙控操作斷路器時,不得用力過猛,以防止損壞控制開關(guān),也不得返回太快,以防止斷路器合閘后又分閘。在斷路器操作后,應檢查有關(guān)信號及測量儀表的指示,以判斷斷路器動作的正確性。但不能從信號燈及測量儀表的指示來判斷斷路器的實際開、合位置,應到現(xiàn)場檢查斷路器的機械位置指示,來判斷斷路器的實際開、合位置,以防止在操作隔離開關(guān)時,發(fā)生帶負荷拉、合隔離開關(guān)事故。
運行中的巡視檢查包括:
(1)檢查斷路器的外絕緣部分(瓷套)應完好,無損壞、臟污及閃絡(luò)放電現(xiàn)象;
(2)對照溫度—壓力曲線,觀察壓力表(或帶指示密度控制器)指示應在規(guī)定的范圍內(nèi),并定期記錄壓力、溫度值。
(3)分、合閘位置指示器應指示正確,并分、合閘應到位;
(4)整體緊固件應無松動、脫落;
(5)儲能電機及斷路器內(nèi)部應無異常聲響;
(6)斷路器的分、合閘線圈應無焦味、冒煙及燒傷現(xiàn)象;
(7)斷路器接地外殼或支架接地應良好;
(8)斷路器外殼或操動機構(gòu)箱應完整、無銹蝕;
(9)斷路器各件應無破損、變形、銹蝕嚴重等現(xiàn)象。
3 斷路器的檢修及缺陷消除
多年來對于其他種類斷路器的運行經(jīng)驗表明,本體出現(xiàn)故障及缺陷的情況比較少見,出現(xiàn)問題后處理也比較簡單,相對來說其配用的液壓機構(gòu)出現(xiàn)問題幾率較多。由于缺乏新型斷路器的運行與檢修經(jīng)驗,自行處理還有一定的難度,出現(xiàn)問題后一般是請廠家協(xié)助,所以今后的工作重點應該向液壓機構(gòu)的檢修和故障排除方面轉(zhuǎn)移。
液壓油的品質(zhì)對于液壓機構(gòu)的正常運行尤為重要,關(guān)鍵是油的潔凈程度,所含雜質(zhì)、顆粒物越少,對機構(gòu)零部件的損害越小,所以過濾液壓油時應使用干凈的油桶,上面蓋一塊干凈的綢布進行過濾,而且應在斷路器合閘位置泄壓、放油,這樣能放出機構(gòu)內(nèi)部更多的油,盡量減少雜質(zhì)、顆粒的存在。
因直接關(guān)系到斷路器本身及電網(wǎng)的安全運行,所以應將液壓機構(gòu)油壓閉鎖與SF6氣體報警、閉鎖功能的檢查作為檢修時的重點項目。按照說明書給出的壓力參數(shù),逐個核對油泵啟動、油泵停止、重合閘閉鎖、合閘閉鎖、分閘閉鎖等壓力值與主控室光字牌信號的對應,以檢查整個回路的完整性;如果是微機綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng),可能存在信號傳輸?shù)臅r間差,不能真實的反映壓力值與信號的對應關(guān)系(但不影響保護裝置的閉鎖功能),可先用萬用表測量壓力開關(guān)接點與壓力值的對應,然后等待微機信息報警,分段檢查回路的完整性。國產(chǎn)B型液壓機構(gòu)所安裝的SF6氣體密度繼電器與本體間沒有安裝閥門,靠自封接頭連接,不能進行真實接點信號的試驗,只能短接繼電器旁邊的端子排進行;配用CYT液壓機構(gòu)的斷路器有閥門控制,可阻斷與本體的氣路,僅排出密度繼電器內(nèi)部的小部分氣體,可實現(xiàn)接點信號的試驗,但是因密度繼電器與大氣連接的也是自封接頭,排出氣體時無法控制流速,也就無法檢查報警與閉鎖接點的整定值,我們只是在斷路器安裝充氣時用萬用表逐個進行校核,但運行一定時間后其準確程度與接點接觸情況如何就無法掌握了。
對于膠墊來說可以放在密封良好的塑料袋中保管,避免接觸腐蝕性的環(huán)境和陽光直射,然后用塑料盒盛裝,外部標明規(guī)格型號、數(shù)量、訂購日期等,一般的保管期限是2~3年左右,超過期限的應重新訂購。