110kV变电站SF6断路器回路电阻超标原因及处理措施探讨 李国玉

110kV变电站SF6断路器回路电阻超标原因及处理措施探讨李国玉

发表时间：2019-07-09T13:38:07.163Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：李国玉[导读] 摘要：回路电阻超标问题是变电站SF6断路器面临的一大故障性问题，科学分析断路器主回路电阻超标成因，同时采取科学而有效的解决对策，才能最大程度地排除故障、解决问题，从而维护并推动变电系统的安全、高效、合理运转。

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000）摘要：回路电阻超标问题是变电站SF6断路器面临的一大故障性问题，科学分析断路器主回路电阻超标成因，同时采取科学而有效的解决对策，才能最大程度地排除故障、解决问题，从而维护并推动变电系统的安全、高效、合理运转。回路电阻超标的原因较多，要通过科学试验方法进行测试、检查，从而有针对性地排除故障。

关键词：110kV变电站；SF6断路器回路；电阻超标原因；处理措施前言

根据电力系统的运行需要，在正常状态下，运行人员通过断路器的操作来使部分或全部电力设备或线路投入或退出运行。例如，计划性检修、倒负荷等。在保护方面，当非正常状态下，即线路或电气设备发生故障时，保护装置自动将故障部分从电网中快速切除，保证电网无故障部分正常运行，避免事故扩大化。另一方面，当断路器等设备发生故障不能正确动作、需要消缺等工作时，人的因素就突显出来，其检修水平是考验电网是否坚强的一个隐含指标。文章分析了110kV变电站SF6断路器回路电阻超标原因以及解决对策。

1、SF6断路器运行原理与特征分析 1.1 SF6断路器运行原理剖析

该断路器主要将SF6气体当作灭弧介质、绝缘介质，其运行原理为：断路器内部的SF6气体压力急剧降低，跌至某一极限值时，继电器就会立即发出警报信息，如果气体压力接连降低，会继续闭锁信号，从而切断断路器的分闸、合闸回路。

1.2 SF6断路器特征分析

质地较轻、体积较小、构造简单、运转中噪音较小，能够长期使用，方便维修与保护，同时具有较高的安全性能，这是因为SF6气体是一种惰性气体，没有任何毒害功能，且较为稳定不易燃烧，最主要有着超强的灭弧功能，且绝缘性良好，气压度较高，同时具有热传导优势，绝缘性较好，适合用在电气系统，由于其体积较小，方便安装，而且能够用来消灭火灾，维护电力系统安全、高效地运转，其最优特征为：能长期使用，因为SF6气体实际运转过程中即便遭到电弧放电冲击，会发生分解反应，但是电弧消失时则又重新回归到稳定的SF6气体。

2、110kV变电站SF6断路器回路电阻超标原因分析 2.1断路器主回路电阻测量数据统计

通过最近一年预试或检修对62台110kV SF6断路器进行回路电阻测试，得出的数据，其中3台110kV SF6断路器中出现了回路超标现象，测试的结果显示110kV 1XX1断路器、110kV 1XX3断路器、110kV 1XX5断路器的回路电阻超出了厂家的规定值（厂家规定值为小于45μΩ），3台断路器的各相回路电阻都超出厂家的规定值，其中110kV 1XX5断路器的B相的电阻最大，达到109μΩ，远远超出了厂家的规定。断路器回路电阻超标会带来多方面的问题，对设备本身的安全运行尤为严重，也会影响到电网等的安全运行、可靠供电，同时地域性的电网调节、控制也难以保证。

2.2主回路电阻超标成因分析

为了发现电阻超标的原因，需要深入故障现场进行深入排查，经测试检查看出，断路器的动触头、静触头颜色出现误差，二者间有明显的灼烧痕迹，由此可以判断正是因为接触电阻持续上升而导致了这一现象，根据现场测试数据以及专业人士的分析诊断，最终认为无论是触头灼烧，还是主回路电阻超标都与断路器本身的质地、性能与质量存在联系，也就是断路器工作中的长期反复运转，使得动触头、静触头无法牢固连接，逐渐发生松动、脱落等现象。通过逐步控制停电影响范围，可以选择备份性断路器来重新调换故障断路器，对110kV 1XX1断路器、110kV 1XX3断路器、110kV 1XX5断路器全部进行返修，通过剖析逐步分析问题产生的原因。 SF6断路器所处环境及其灭弧室内部定会出现大量具有导电性能的杂质，这些杂质将给断路器带来不良影响，SF6侵入杂质，其击穿电压会下降，达到高纯度SF6气体击穿电压的1/10，同时侵入杂质的电压也同杂质具体方位、尺寸、材质、形态等有着紧密联系。 SF6断路器实际运转中，由于受到电场、SF6气体等的重压，杂质则会活动于电场中，这样则可能出现击穿电压下降现象，出现击穿问题，而且不良杂质的入侵还可能导致断路器电弧燃烧现象，使得灭弧无法正常进行。

3、SF6断路器回路电阻超标故障的处理措施

制造商对断路器实施解剖分析后，证实了故障问题的初始状态诊断结果，也就是110kV断路器主回路电阻超标是因为动触头、静触头之间未能牢固连接造成的，导致无法紧密牢固接触，从而出现了主回路电阻超出规定标准的现象。要想完全解除这一故障，首要方法就是调换动静触头，同时对SF6进行补气试验，并实施检漏处理，等到各项功能、性能都达到了规定的标准后再装配起来，向工地输送。各个断路器返修以后，再重新装配断路器，这其中要确保各项数据达标，能够达到正常投运效果，同时也要对断路器的工作状态实施全天候、全过程的检测、检查与监督。

通过观察各方运转数据、信息，高压断路器经过再次修缮，其主回路电阻都达到了规定的标准数值，实际测量得出的数值为25～33μΩ，再次投运后，主回路电阻未出现任何超标问题，电阻处于相对稳定状态，从而意味着电阻超标故障能够得以恢复和控制。

3.1科学控制SF6中水分 SF6断路器内部气体水分含量直接影响着其安全运行，所以必须重视SF6气体中的水分检查，重点检查其纯度，一般要达到99.8%以上，而且添加到断路器后，气体纯度也需要达到97%以上，同时做好水分、酸性等的检测，要达到规定的合格指标。

同时，气体填充过程中，必须选择科学合理、正确填充操作方式，有效控制水分的带入，先进行瓶内压力测试，确保达到规定水平基础上再进行充气操作，而且确保各个管路无杂质、无污染，接头部分一般采用电吹风来烘干处理，实际充气操作中应先打开控制阀，用SF6将连接管彻底冲洗，并同断路器连接起来，从而控制水体的渗入。此外，还要细致、深入地检查SF6断路器的瓷套、线圈等部位，要达到牢固密封、安全保管等状态，控制断路器受潮、破损等现象。同时必须强化密封件的质检，确保其密封度达标，控制水分的渗入，检查断路器是否存在泄漏点。