曾义

摘 要：随着SF6全封闭组合开关在发电企业不断推广应用，发电企业维检人员对SF6组合开关的安全稳定运行性能有了充分认识。由于SF6组合开关密封性及免维性，维检人员很难有机会接触SF6组合开关气室内部部件。为了方便维检人员对SF6组合开关气室内部故障处理，现简要介绍SF6组合开关气室内部故障处理过程。以此抛砖引玉，为维检人员对SF6组合开关气室内部故障处理提供经验借鉴。

关键词：SF6组合开关、气室、盘式绝缘子、SF6回收装置

一、概述

由于SF6为惰性气体，SF6断路器比油断路器灭弧性能优越许多，从而减少了内部故障发生率，延长了使用寿命。SF6开关发展经历了双压式、单压式、热膨胀式等阶段。SF6组合开关带电部分全部密封于SF6惰性气体中，与盐雾、积尘等外部环境隔离，大大提高了其运行的可靠性。在实际生产维检中，导致SF6组合开关故障的主要原因有气室内部的微水含量、SF6气体压力和内部导体连接部分紧固件。

1、微水含量影响

SF6气体中微水含量超标，使具有腐蚀性气体HF、H2SO3和SOF2等的含量增加，开关绝缘容易受潮,绝缘性下降,灭弧性能下降。SF6组合开关在正常运行情况下,杂质气体的分解量不应大于10-4量级。这些杂质气体对金属器件和绝缘器件会产生腐蚀作用。

SF6气体中微水含量严重超标，在温度降低时可能在绝缘件表面结露而大大降低绝缘件的表面闪络电压。运行经验也证明，微水含量严重超标引起的故障几乎无疑都是绝缘子或其他绝缘件闪络。因此，SF6组合开关SF6气体中微水含量的标准为: 出厂试验注意值为250 μ/L，交接试验注意值为500μ/L。因此，SF6组合开关必须定期进行检漏以及检测微水含量是否超过注意值。

2、SF6气体压力影响

SF6组合开关内部是用盆式绝缘子隔开的不同压力的气室，每个气室对应着相应压力动作值。在20℃时，SF6组合开关中所使用的气体额定压力一般为0.4-0.7MPa。若SF6气体压力过低将会不能在短时间内使电弧冷却，将会导致电弧的半径变大。若SF6气体压力过高，在拉弧气体温度升高时，气室内压力也随之增大，可能导致防爆膜误动作，甚至可能造成开关爆裂。如果SF6组合开关的SF6气体压力偏低，则需补充SF6气体。在补气之前，需要测量SF6气体中的微水含量。

3、内部导体连接部分紧固件影响

SF6组合开关导体部分都密封在接地的金属外壳内，属于免维护的。当设备运行一段时间后，由于导体部件的热胀冷缩，使得紧固件松动，从而导致导体部分接触电阻增大,接触电阻增大又导致导体接触部分发热更严重，这样恶性循环导致导体更易氧化。

二、故障处理

1、故障现象

现以处理某电站220kV GIS 610开关C相有异常声音重大隐患为例，简要介绍了SF6组合开关设备内部故障处理过程。该声音有如下特点：

1.1当610开关合闸带电时，该声音清脆连续，耳贴设备外壳附近能够清晰听见。

1.2当610开关分闸去电时，该声音消失。

1.3 610开关为单相单筒式，A、B相无此声音。

2、故障处理流程

SF6组合开关气室内部故障处理应遵循以下基本流程：

2.1故障点判断：由于SF6组合开关每一回路并不是运行在一个气压系统中，根据相关部件的功能需要，每一个回路中都分成数个独立的SF6气压系统，用盆式绝缘子隔开，成为若干个气室。如220KV SF6组合开关的断路器气室因需要迅速灭弧，要求气压较高，其SF6气体压力一般为0.6Mpa左右。其它如母线、隔离刀闸等只需绝缘，要求气压较低，气室SF6气体压力一般为0.4Mpa左右。因此，判断故障点的位置是相当重要，以免开错气室。该电站GIS 610开关C相异常声音来自610开关密闭气室内部。处理该故障，必须开启气室检查内部部件。

2.2安全措施和物资准备：在安全措施准备方面，应拉开SF6组合开关及其操作电源开关；应拉开SF6组合开关前后侧隔离刀闸及其操作电源开关；应合上SF6组合开关前后侧接地刀闸，并拉开其操作电源开关；工作现场应保持良好通风，现场湿度应小于80%。在物资准备方面，除常用工器具和材料外，还应准备防护服、干净吸尘器、回收装置、2500V摇表、检漏仪、力矩扳手、1.5KW热风枪、硅脂、吸附剂、高纯度氮气等。

2.3对气室进行SF6气体回收：应严格按照SF6回收车装置的操作说明书进行操作，SF6回收时主要注意以下几点：

a、使用前应用N2对连接管道进行冲洗排气，检漏，检查回收车装置储存罐、压缩机气压及重量表，检查真空泵油位；

b、检查回收装置压力表与气室压力表的变化情况，应该同时变化；

c、检查邻近气室压力是否有变化，如果有变化，应立即停止回收，说明盆式法兰密封不严，有泄漏；（邻近气室可能带电，如充电的母线气室。如果带电气室漏气，气压下降导致绝缘强度降低，可能导致检修气室感应带电。）

d、一般气室压力减为1mpa并稳定后，停止回收。

2.4对气室进行抽真空处理：应严格按照SF6回收车装置的操作说明书进行操作，当数显表显示真空压力为0.3mbar时，说明已接近真空，一般仍需连续抽4-6小时。

2.5开启气室：用纯N2对检修气室冲洗2遍后，穿上专用防护服后准备开启气室。开启气室封盖后人员应撤离现场15分钟以上，开启气室时应对所拆部分做好相应标记。开启气室密封盖时应注意，由于气室内为真空，相对大气压为负压，松动封盖部分螺栓后，等待气室充满空气后再拆除余下螺栓，以免伤人。

2.6故障检查与处理：开盖空置15分钟后，工作人员穿上专用防护服，用真空吸尘器对对内部器件进行清扫，尤其要将白色粉末清除干净，然后对内部器件进行检查与故障处理。针对该电站GIS 610开关C相有异常声音，维检人员检查发现开关气室内导体软连接压紧螺栓以及该部位绝缘支撑杆连接螺栓松动，尤其绝缘支撑杆连接螺栓的丝杆来回串动余量比较大。在强磁场或振动的环境下，松动螺栓的平垫、弹簧垫碰撞而发出异常声音。

2.7装复与抽真空：故障处理完毕后就进行装复准备。将拆下的零部件和气密封用纯酒精搽拭干净，并用热风枪烘干。然后按照所做记号进行装复，装复速度要迅速。对于该电站的故障，在装复前应将松动螺栓进行紧固。在封人孔门前应迅速将气室吸附剂更换，换下的吸附剂不应随意丢弃。更换吸附剂和封盖整个过程最好不超过30分钟。在紧固人孔门和气密封的螺栓时，应用力矩扳手按照规定扭力值进行压紧，密封圈靠近大气一侧及其对应的法兰密封面上应涂以密封胶。装复并检查完毕后，应按照2.4步骤对气室进行抽真空处理。抽至0.3mbar后，静置3-5小时后，观察真空能否稳定。如不能稳定，应对密封螺栓进行紧固。

2.8充SF6气体并检漏：真空合格后，应对检修气室充入经检查合格的SF6气体。充气前检测气瓶中SF6气体中的水分含量，其值应小于65PPM（体积比）。充入SF6气体多少应与该气室的额定压力相符，但不能小于报警压力值，也不能大于释放压力值。给检修气室充SF6气体应注意以下几点：

a、应对充气管道用合格SF6气体进行冲洗，一般冲洗三次；

b、充气完毕静置5小时后，用检漏仪对气室各法兰结合面、人孔门结合面和气密封结合面进行检漏测试；

c、充气完毕静置12小时后，对气室进行微水含量测试以及检漏测试，微水含量应小于150uL/L。

2.9整体调试：漏气检测和微水含量检测合格后，对现场进行检查、清扫，并清点工器具，待人员撤离现场后由运行人员给设备加电运行。经加电调试，该电站GIS 610开关C相异常声音消失，此次故障处理顺利告捷。

三、结语

不论电压等级高低、气室压力大小， SF6组合开关设备气室内部故障处理基本流程如本文所述。本文通过处理某电站220kV GIS 610开关C相有异常声音重大隐患为例浅述了SF6组合开关设备气室内部故障处理过程，希望能为GIS SF6组合开关气室内部故障处理提供经验借鉴。

参考文献

1、邱毓昌，GIS装置及其绝缘技术.北京：水利电力出版社.

2、DL/T 596—1996电力设备预防性试验规程.

3、ZF1-252型SF6气体绝缘金属封闭开关设备，上海西安高压电器研究所.

4、GIS盘式绝缘子闪络事故分析，上海西安高压电器研究所.

5、黎明、黄维枢，SF6气体及SF6气体绝缘变电站的运行.北京：水利电力出版社.