曹志杰 ，胡志京

（1. 仙居县恒信电力有限公司，浙江 仙居 317300; 2. 国网浙江省电力有限公司仙居县供电公司，浙江 仙居 317300）

0 引言

SF6气体是目前电气设备优良的绝缘介质和灭弧介质。纯净的SF6气体是无色、无味、无毒、不易燃烧的惰性气体[1]。但是SF6气体本体具有临界温度和临界压力特性，当温度超过其临界温度，SF6气体被液化，当气压超过临界压力，SF6气体也会被液化，此时气体的绝缘性能将大大降低。过高的气体压力，会加重断路器各密封处的负担，致使断路器密封损坏，发生漏气现象；因此为了保证SF6气体的绝缘性能和断路器的安全，其压力值应严格控制在标准以内。

SF6气体绝缘断路器主要通过SF6密度继电器进行压力监视，通常情况下密度继电器具有温度自动补偿功能，使指示的压力值始终折算到气体在20 ℃状态下的压力值，当环境温度升高，压力随着升高，给予负的压力补偿，温度降低，压力随着下降，给予正的压力补偿[2]。

1 现场检查情况

2022年1月20日，35 kV ZX变朱上3758断路器气压低告警。该断路器为瓷柱式断路器，型号为LW8-40.5，生产日期为2015年4月，SF6密度继电器额定气压为0.45 MPa，报警气压为0.42 MPa，闭锁气压为0.40 MPa。

检修人员到现场发现其气压刚好接近0.42 MPa，担心断路器存在渗漏而造成气压进一步下降，故紧急申请对朱上3758断路器改冷备用操作。在做好相关安全措施的情况下，现场人员对断路器本体、管道、连接部位、焊接点及SF6密度继电器周围进行了细致的检漏工作，并未发现有渗漏点存在；因此决定对断路器补气，补气后重新检测未发现有渗漏情况。考虑该断路器运行年限已6年多，初步判断这是一起因长期运行造成的正常的气体气压下降现象，但是在补气初期发现其SF6密度继电器的指针有剧烈摆动的现象。

2022年4月8日，朱上3758断路器再次气压低报警，此次检修人员在检漏的同时结合红外热像仪对断路器进行了红外诊断，未发现可见的渗漏点；同样在补气中发现密度继电器的指针有剧烈摆动的情况，检修人员判断可能是由SF6密度继电器本身故障造成，因此在采取临时补气的措施下积极联系厂家采购SF6密度继电器备品。同年10月25日，朱上3758断路器第3次气压低报警，检修人员对SF6密度继电器进行更换同时进行补气操作。

但是在2022年12月18日，朱上3758断路器再次出现气压低报警，检修人员一致认为断路器存在渗漏点，于是使用SF6定量检漏仪对断路器相关部件进行检测（如图1所示），发现A相上瓷瓶下法兰连接处确实有气体泄漏告警提示。检修人员在做好自身防护措施以后，对断路器内的SF6气体进行回收处理，打开法兰连接处固定螺栓，发现其接触面锈蚀严重，密封垫圈老化脱落，如图2所示。在更换密封垫圈的同时，对其法兰密封处填充密封胶，重新注气后复测，未发现漏气。

图1 现场SF6定量检测

图2 法兰连接面锈蚀情况

2 故障原因分析

一般情况下，造成SF6断路器气体压力异常的原因主要有以下几点。

气体泄漏是导致气体压力异常的主要原因之一，而造成气体泄漏主要有2个方面：（1）设备自身问题，如设备密封性不好，气体管道老化等，特别是支持瓷套和法兰联接位置，因为该部位压强很大，如果密封不密实，结合面不密实，密封圈凹凸、粘连不稳固很容易造成泄漏[3]。（2）操作人员的问题，如操作不当，维护不当等。

温度的变化，SF6气体的压力随着温度的变化而变化，当环境温度变化较大时，SF6气体的压力也会相应地变化，从而导致气体压力异常。温度变化的原因可能是环境因素，如气温变化，季节变化等，也可能是设备本身的问题造成，如设备散热不良，加热器故障等。

气体质量问题，SF6气体本身质量不合格或含有杂质，例如SF6气体中含有水分或其他杂质，会导致气体压力下降或不稳定。

气体的充填问题，气体充填不足或充填过多，也可能导致气体压力异常，充填不足会导致气体压力过低，而充填过多则会导致气体压力过高。

在此次SF6断路器气压低频繁告警的故障处理过程中，检修人员在前2次出现气压低告警又未发现渗漏点的情况下认为是SF6密度继电器造成，而SF6断路器因密度继电器本身原因而造成的气压低报警故障频次相对来说比例不算太高，一般在气体继电器数据显示异常或达到制造商推荐的检验周期下才开展本项目[4]，并且一般基层班组都未配置相关的检测仪器，从而导致SF6密度继电器的校验工作未能有效地开展。

检修人员拆解上瓷瓶下法兰的连接处，发现金属法兰表面锈蚀严重，并且有进水痕迹，法兰连接处填充使用的是普通玻璃胶，胶水材质不良，导致胶水在水汽环境中水解、老化、开裂，外部盐分、杂质、空气随水汽沿裂缝渗入内部，腐蚀了内部密封圈，致使密封圈老化破损，最终导致漏气。

3 防范措施

SF6气压低告警一般发生在气温低的天气，温度对于SF6气体压力的影响较大，而日常运维，如何做好SF6断路器的维护与检修，提出以下几点措施：

规范SF6断路器的充气作业标准化。严禁通过气瓶直接对SF6断路器进行充气，必须使用SF6减压阀充气装置，进行降压后再充气，以免气瓶中过高的气压对SF6密度继电器造成损坏。充气前，应对设备进行泄漏检测，确保断路器无泄漏，同时查阅SF6气体温度压力曲线，找出当前温度对应的压力值，严格控制压力值在标准以内；确保SF6气瓶气压和微水试验合格，充气装置清洁干燥，减压阀与设备充气接头的管路长度符合要求，管道空气已排尽；安装充气接头和SF6气瓶，打开阀门，调节减压阀对断路器进行充气；充气完成后应记录充气后的压力值，再次检测阀门等地方有无气体泄漏；清理现场，结束工作。

加强变电站SF6断路器的运维管理。（1）加强SF6断路器的进网验收管理，检查密封试验合格，SF6气体水分含量检测符合规程规定；（2）定期检查SF6气体压力，确保气体压力处于正常范围内，重点做好低温环境下的SF6压力抄录对比，检查机构箱中的加热器和传感器运行是否正常；（3）SF6断路器气压异常导致断路器闭锁时，不可擅自解除闭锁进行操作。

加强维护和保养。SF6断路器需要定期进行维护保养，如清洗机械部件，检查电气部件等，确保设备处于正常工作状态。

保证密度继电器的安装位置符合要求。（1）密度继电器与开关设备本体之间的连接方式应满足不拆卸校验密度继电器的要求；（2）密度继电器应与被监测气室处于同一运行环境温度[5]；（3）户外SF6断路器密度继电器应采取防止二次接头受潮的防雨措施。

开展相关检测工作。（1）结合巡视利用红外成像技术和激光技术带电检测SF6断路器有无气体泄漏现象；（2）在SF6断路器停电检修时，同时开展密度继电器的校验，对于不满足校验条件的密度继电器进行三通阀改造。

对于因漏气率小而造成的SF6断路器气压低告警，通常时间间隔较长。使用SF6定性检测和红外检测，受阳光、风等环境影响，其发现的难度较大，可以选择灵敏度和准确度更高的SF6定量检测仪，其精准度一般可达到0.01 µL/L。

4 结束语

SF6断路器当气体压力下降时，会使开关闭锁或告警，直接导致设备的绝缘和灭弧性能下降，甚至致使SF6断路器产生有毒物质，腐蚀设备，有害健康。本文针对一起35 kV SF6断路器气压低频繁告警故障，分析了频繁告警的原因，提出了SF6断路器在日常运维和检修过程中的防范措施，为SF6

断路器充气工作提供了参考，以确保充气过程、人员和设备的安全。