李海燕

大唐西固热电有限公司 甘肃兰州 730050

2013年7月4日330kV凉州变在对SF6断路器带电检测工作中，发现3322断路器A相分解产物异常，判断设备存在重大运行隐患，停电后对该断路器进行测试分析，发现断路器气体异常，存在分解物。由于监测及时，判断正确，避免了一起重大设备损坏事故。

1 事件描述

2013年7月4日330kV凉州变在对3322断路器A相进行SF6三项(分解物、纯度、微水)检测时，发现CO组份超出常规量程无法测试，经协调北京泰谱联合厂家紧急调配1台符合现场测试量程的SF6组分测试仪，于2013年7月9日现场进行了复测，发现 CO为 417μl/l，SO2为 3μl/l，H2S为 0，微水 92.52μl/l，纯度98.9%，其它测试数据合格。

2013年7月12日省电力公司运维检修部组织陕西电科院专家携带仪器和甘肃电科院、省检修公司现场再次进行了诊断检测，测量结果 SO2为 99μL/L，CO为 568μL/L ，H2S为 0μL/L，并采集SF6气体样本送陕西电科院进行气相色谱分析。同时安排对3322断路器进行精确测温，现场精确测温无异常。

2 断路器解体检查中发现的问题

2.1 三联箱与支柱解体检查

灭弧室及三联箱装配整体起吊后，发现支柱导向密封面残留有大量不规则金属铝屑，经检查均为铝制导向槽与滚轮磨损脱落物（如图1）。并发现A1侧四连杆变向机构转动轴的轴承脱落（既转动轴未固定在轴承内），转动轴端部边缘磨损严重并与轴承脱离，三联箱装配吸附剂盖板对应轴承位置有明显转动摩擦痕迹，同时，未发现转动轴端部限位涨卡圈，并在三联箱内也未找到限位涨卡圈（如图2）。

图1 导向密封面残留有不规则金属铝屑

图2 灭弧室动触头铝制导向槽磨损

2.2 A1、A2灭弧室解体检查

A1灭弧室解体后发现，瓷套内壁有一道延伸向底部的油脂流淌痕迹，即硅脂涂抹过量受热流淌所致；静弧触头（铜钨合金）外表面出现多道严重划伤，已露出内部铜导体；动触头上端与静触指接触处，出现多道严重啃伤，镀银层脱落；喷口内表面根部出现偏向一边的灼伤痕迹，已碳化变色[1]。A2灭弧室解体后发现，瓷套内壁有一道延伸向底部的油脂流淌痕迹，即硅脂涂抹过量受热流淌所致；静弧触头（铜钨合金）外表面光滑平整，无损伤痕迹；动触头上端与静触指接触处有轻微接触啃伤痕迹，镀银层基本完好

3 断路器气体异常原因分析

3.1 LW10E-363W断路器结构

该断路器为河南平高电气股份有限公司生产的LW10E-363瓷柱式断路器，出厂日期2002年9月，断路器由三个独立的单极组成，每极断路器为单柱双端口结构，两个灭弧室串联成900方向布置，灭弧室并联一个2500pF的均压电容器，绝缘支柱由两节瓷套组成，支柱与灭弧室的联接通过三联箱实现。支柱上端外部有一均压环，内部有均压罩，以改善电场分布，提高对地绝缘水平。绝缘支柱内绝缘杆与灭弧室的联接与传动通过三联箱中的传动机构实现。每极断路器配一台液压机构，液压机构通过机构内的联接座与绝缘支柱相联，灭弧室及绝缘支柱、三联箱内均充有额定气压为0.6MPa（200C）的气体。灭弧室装配由鼓形瓷套、静触头装配和动触头装配组成，采用单压式定开距灭弧结构，在灭弧室的上端装有分子筛筐，内装F-03-H型吸附剂（4公斤），灭弧室上端通过静触头座与电网连接，灭弧室下端通过动触头座实现两个灭弧室间的串联连接。断路器触头行程200±1mm，超行程43±4mm，每个断口间的合闸短路电阻不大于45μΩ。

3.2 解体检查前测试项目及数据

（1）3322断路器SF6气体测试数据

相别 微水含量（μ1/1）SO2（μ1/1）H2S（μ1/1）CO（μ1/1）纯度（%） 测试时间及状态A 30.36 5 0 617 97.64 7月 16日16∶30分就地分合操作3次后测试A 32.30 3.3 0 481 98.71 7月17日13∶00分解体前B 38.73 0 0 51 99.79 7月17日14∶00分解体前C 62.21 0 0 35 99.97 7月17日14∶40分解体前62.26 3.7 0 610 98.10 7月17日14∶40分解体前SF6气体减压至0.5MPa 62.26 3.7 0 583 98.11 7月17日16∶40分解体前SF6气体减压至0.3MPa 62.26 3.8 0 582 98.10 7月17日16∶50分解体前SF6气体减压至0.2MPa A结论1.7月16日测试数据为断路器A相就地分合操作3次后数据，SO2、CO均有增加，表明断路器，灭弧室内存在故障。2.7月17日测试数据有所下降原因为断路器支柱内容装吸附剂对气体吸附。备注 仪器型号：STP1000A+（增大SO2、CO量程型）厂家：泰普联合科技开发（北京）有限公司

（2）对断路器机械特性（分合闸时间、同期）试验，测试数据合格，满足生产厂家技术要求。

测试线圈 MΩ Ω Ue30%下拒分闸Ue65%下分闸Ue85%下合闸 结论合闸线圈 1000 201 正常 合格主分闸线圈 1000 199 正常 正常 合格副分闸线圈 1000 201 正常 正常 合格项目 A B C 同期分闸时间 23.5 23.5 24.8 1.3合闸时间 65.3 65.2 63.6 1.7

（3）断口回路电阻测试数据

相别 标准值（uΩ） 实测值（uΩ） 备注A≤110 119 A1：52uΩ、A2：67uΩ（单端口≤45）A1为断路器CT侧、A2为母线侧B 85 C 90

（4）操作机构工作缸活塞杆行程测量数据

相别 标准值（mm） 实测值（mm） 备注A 191±1 192 解体前B 192 解体前C 192 解体前

3.3 隐患原因分析

针对A1、A2灭弧室及三联箱解体检查情况，分析认为三联箱内四连杆机构转动轴固定轴承的涨卡圈未装，致使运行中轴承脱落（A1灭弧室侧），导致动触头装配及连杆发生偏斜，分合闸过程中，四连杆机构侧向受力，动触头偏移，引起A1断口动触头装配位置异常，造成动弧触头、静弧触头运动过程中中心偏离，并造成喷口异常烧蚀，局部碳化。同时由于四连杆失稳，影响也波及到A2断口，造成导电动触头异常磨损。

4 处理措施

通过解体检查及技术分析，确认造成此次设备潜伏性故障的直接原因是设备生产过程中漏装零件。对存在故障的断路器进行整体更换。3322断路器A1、A2灭弧室及三联箱内连杆机构主要部件均发生严重损坏，并且灭弧室及支柱内附着有SF6气体分解产物，现场更换和清洁难度大。由河南平高电气公司对3322断路器A相进行返厂（含操作机构）进行检修处理，更换A相灭弧室及三联箱内所有装配、解体检查绝缘拉杆，并进行全项目出厂检测及试验。

5 结论

通过现场实例验证，SF6气体分解产物测试与分析，对于设备的潜伏性故障判断是有效的。

由于变电站运维人员工作责任心高，对设备运行状况能及时掌握，带电监测技术运用到位，及时、准确的发现的设备隐患，并将设备故障消除在萌芽状态，避免了一起重大设备损坏事故。