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摘要：通过对六氟化硫断路器长期运行的跟踪，分析并找到设备相关环节存在的不足，通过采取相应的管控及改造措施，消除六氟化硫断路器存在的缺陷，促进供电系统的安全稳定进行。
关键词：六氟化硫断路器 故障分析 安全供电 改造
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-233-01
前言：国家经济的发展离不开能源基础建设的推动，为了保证供电网络的安全稳定运行，就要对运行设备加大跟踪监测，及时消除设备存在的各类缺陷。
一、LW35-72.5型六氟化硫断路器的发展现状分析
社会经济的发展推动了电力行业的不断进步，其行业规模迅速扩大，电气设备不断得到更新改造，也对供电系统安全稳定运行提出了更高的要求。目前来说，我国的供电网络依旧不够坚强，为了确保安全可靠供电，哈尔滨电业局2007年至2010年，对辖区内各变电所66kV高压少油断路器进行了更换，多数更换为LW35-72.5型六氟化硫断路器，从而消除了设备陈年的缺陷，杜绝了设备拒分拒合故障，运行状态良好。但通过几年来的实际运行证明LW35-72.5型断路器仍存在诸多缺点。
二、LW35-72.5型六氟化硫断路器的运行原理及其结构特点的分析
LW35-72.5型高压六氟化硫断路器的灭弧室采用自能式灭弧结构，断路器在分闸时利用压气缸内的高压热膨胀气流和喷口电弧的堵塞效应提高压气缸内的气体压力，从而熄灭电弧。
分闸操作：弹簧操动机构带动支座中的传动轴及其内拐臂，从而拉动绝缘拉杆、活塞杆、压气缸、动弧触头、主触头、喷口向下运动，当静触指和主触头分离后，电流仍沿着未脱开的静弧触头和动弧触头流动，当动、静弧触头分离时其间产生电弧，在静弧触头未脱离喷口喉部之前，电弧燃烧产生的高温高压气体流入压气缸与其中的冷态气体混合从而使压气缸中的压力提升，在静弧触头脱离喷口喉部之后，压气缸中的高压气体从喷口喉部和动弧触头喉部双向喷出，将电弧熄灭。
合闸操作：弹簧机构带动支座中的传动轴及其内拐臂，从而拉动绝缘拉杆、活塞杆、压气缸、动弧触头、主触头、喷口向上运动到合闸状态，同时SF6气体通过喷口进入压气缸中，为下次分闸操作做好准备。
断路器在分闸过程中，带动辅助开关转动，当运动到一定位置时，辅助开关将分闸回路断开，合闸回路接通，为再次合闸做准备。
在电气控制系统中，还设置了防跳跃回路。
三、六氟化硫断路器气体泄漏的原因及处理方法
如果运行中的断路器气体密度以大于0.01兆帕/年的速度下降，必须用检漏仪检测，更换密封件和其他已损坏的部件。具体方法：如泄漏很快，可充气至额定压力，查看压力表，同时用检漏仪查找管路接头漏点；另外可以用包扎法逐相逐个密封部位查找漏点。
主要泄漏部位及处理方法：
（1）焊缝。处理方法为补焊。
（2）支持瓷套与法兰连接处、法兰密封面等。处理方法为更换法兰面密封或瓷套。
（3）灭弧室顶盖、提升杆密封、三连箱盖板处。处理方法为处理密封面、更换密封圈。
（4）管路接头、密度继电器接口、压力表接头。处理方法为处理接头密封面更换密封圈，或暂时将压力表拆下。
（5）如发现六氟化硫气体泄漏应检测微水含量。
四、六氟化硫气体含水量超标
六氟化硫断路器内水分严重超标将危害绝缘，影响灭弧，并产生有毒物质。断路器含水量较高时，很容易在绝缘材料表面结露，造成绝缘下降，严重时发生闪络击穿。含水量较高的气体在电弧作用下被分解，六氟化硫气体与水分产生多种水解反应，产生三氧化钨、氟化铜等粉末状绝缘物，其中氟化铜有强烈的吸湿性，附在绝缘表面，使沿面闪络电压下降，氢氟酸、亚硫酸等具有强腐蚀性，对固体有机材料和金属有腐蚀作用，缩短了设备寿命。水分超标有以下几方面。
（1）新气水分不合格。处理方法为对于放置半年以上的气体，充气前检测新气含水量应不超过64.88毫升/升。
（2）充气时带入水分。原因是由于工艺不当，如充气时气瓶未倒立，管路、接口未干燥，装配时暴露在空气中时间过长等。
（3）绝缘件带入的水分。原因是在长期运行中，有机绝缘材料内部所含的水分慢慢释放出来导致含水量增加。
（4）吸附剂带入的水分。原因是吸附剂活化处理时间过短，安装时暴露在空气的时间过长。
（5）透过密封件渗入的水份。原因是大气中水蒸气分压为设备内部的几十倍甚至几百倍，在压差作用下水分渗入。
（6）设备渗漏。原因是充气接口、管路接头、铸铝件砂孔等处空气中的水蒸气渗透到设备内部，造成微水升高。
当六氟化硫断路器投入运行一定时间后，根据有关标准、规程、制造厂家的规定和运行条件以及该六氟化硫断路器的运行状况，决定其临时性检修、小修及大修的项目和内容。目前，六氟化硫断路器本体的大修，受技术水平和检修设备及现场条件限制，一般委托制造厂家实施。条件具备的用户，也可以在制造厂家专业技术人员的指导下进行大修工作。
五、LW35-72.5型SF6断路器二次电气回路运作环节中的不足及其优化方案
（1）运行的六氟化硫断路器存在的异常现象
就我们安装的LW35-72.5型SF6断路器而言，操动机构采用的是CTB-I型弹簧操动机构。断路器经过3年的运行，我们发现CTB-I型弹簧操动机构在远方操作时，正常情况下，断路器合闸后，存在着绿灯闪光问题，这样会造成运行人员误判断合闸回路有故障。
（2）产生原因
CTB-I型弹簧操动机构的防跳跃回路是通过辅助开关（a/1）常开接点控制的，当断路器合闸后，辅助开关（a/1）的31/33接通防跳跃继电器（52Y），若合闸信号未能撤除，防跳跃继电器动作，其31/32接点将合闸回路保持在中断状态，同时其接点13/14保持防跳跃回路处于接通状态，即使断路器分闸后辅助开关转换，合闸回路仍不会导通。只有合闸信号撤除后防跳跃继电器（52Y）复位，合闸回路接通才能进行再次合闸。
当断路器正常合闸后，合闸指令撤除，防跳跃回路（a/1）的31/33接点接通，合闸闪光回路通过（a/1）31/33接点和防跳跃继电器线圈构成回路，由于这条回路有灯和电阻不能使防跳跃继电器动作，只产生绿灯闪光的现象，如果撤除闪光信号防跳跃将失去作用。针对这一现象，目前现有CTB-I型弹簧操动机构的防跳跃装置未使用。
（3）制定解决方案
为了解决这一问题，拟设计加装新的保护，这样在合闸回路出现故障或机械出现故障时不会造成误判断。
设计方案：去掉现有防跳跃装置，在合闸回路中串接时间继电器，控制接触器的常闭接点来达到断开合闸线圈电源的目的。这样合闸回路在上述情况下能得以保护，还能做到正常防跳跃，断路器正常合閘时绿灯没有指示，故障时绿灯亮。
（4）改造后效果
2011年经过我们对六氟化硫二次电气回路的改造，解决了合闸后绿灯闪光问题，达到了预期的效果。设备正常情况下：合闸后，DL接点常闭变常开，绿灯灭，分闸回路接通，绿灯亮。设备出现异常时：合闸后，DL接点如果失灵或合闸指令不能解除时，合闸完成时红灯亮，绿灯闪光，因时间继电器动作，保护合闸回路，绿灯闪光，告知运行人员合闸回路故障。加装时间继电器与机构储能时间配合，解决了当合闸指令未解除时，机构的跳跃问题，尤其在合故障线路时，不会因跳跃问题造成设备的损坏而带来经济损失。在合闸过程中，机构机械部件失灵，使机构不能分闸，合闸指令未解除时能保护合闸线圈不因长时间带电而烧毁。
结论：通过上述改造方案的实施，不但消除了电气回路上存在的缺陷，而且保证了运行人员对运行设备状态的判断准确无误。改造一年以来，没有出现过一次电气或机械回路的故障，保证了高压电气设备的安全运行，为安全供电提供了可靠保证。同时，为企业创造了良好的社会和经济效益。
参考文献：
[1]《交流高压SF6断路器检修工艺》.中国电力出版社.
[2]《SF6高压断路器状态检修导则》.中国电力出版社.
[3] LW35-72.5型SF6断路器安装使用说明书.
关键词：六氟化硫断路器 故障分析 安全供电 改造
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-233-01
前言：国家经济的发展离不开能源基础建设的推动，为了保证供电网络的安全稳定运行，就要对运行设备加大跟踪监测，及时消除设备存在的各类缺陷。
一、LW35-72.5型六氟化硫断路器的发展现状分析
社会经济的发展推动了电力行业的不断进步，其行业规模迅速扩大，电气设备不断得到更新改造，也对供电系统安全稳定运行提出了更高的要求。目前来说，我国的供电网络依旧不够坚强，为了确保安全可靠供电，哈尔滨电业局2007年至2010年，对辖区内各变电所66kV高压少油断路器进行了更换，多数更换为LW35-72.5型六氟化硫断路器，从而消除了设备陈年的缺陷，杜绝了设备拒分拒合故障，运行状态良好。但通过几年来的实际运行证明LW35-72.5型断路器仍存在诸多缺点。
二、LW35-72.5型六氟化硫断路器的运行原理及其结构特点的分析
LW35-72.5型高压六氟化硫断路器的灭弧室采用自能式灭弧结构，断路器在分闸时利用压气缸内的高压热膨胀气流和喷口电弧的堵塞效应提高压气缸内的气体压力，从而熄灭电弧。
分闸操作：弹簧操动机构带动支座中的传动轴及其内拐臂，从而拉动绝缘拉杆、活塞杆、压气缸、动弧触头、主触头、喷口向下运动，当静触指和主触头分离后，电流仍沿着未脱开的静弧触头和动弧触头流动，当动、静弧触头分离时其间产生电弧，在静弧触头未脱离喷口喉部之前，电弧燃烧产生的高温高压气体流入压气缸与其中的冷态气体混合从而使压气缸中的压力提升，在静弧触头脱离喷口喉部之后，压气缸中的高压气体从喷口喉部和动弧触头喉部双向喷出，将电弧熄灭。
合闸操作：弹簧机构带动支座中的传动轴及其内拐臂，从而拉动绝缘拉杆、活塞杆、压气缸、动弧触头、主触头、喷口向上运动到合闸状态，同时SF6气体通过喷口进入压气缸中，为下次分闸操作做好准备。
断路器在分闸过程中，带动辅助开关转动，当运动到一定位置时，辅助开关将分闸回路断开，合闸回路接通，为再次合闸做准备。
在电气控制系统中，还设置了防跳跃回路。
三、六氟化硫断路器气体泄漏的原因及处理方法
如果运行中的断路器气体密度以大于0.01兆帕/年的速度下降，必须用检漏仪检测，更换密封件和其他已损坏的部件。具体方法：如泄漏很快，可充气至额定压力，查看压力表，同时用检漏仪查找管路接头漏点；另外可以用包扎法逐相逐个密封部位查找漏点。
主要泄漏部位及处理方法：
（1）焊缝。处理方法为补焊。
（2）支持瓷套与法兰连接处、法兰密封面等。处理方法为更换法兰面密封或瓷套。
（3）灭弧室顶盖、提升杆密封、三连箱盖板处。处理方法为处理密封面、更换密封圈。
（4）管路接头、密度继电器接口、压力表接头。处理方法为处理接头密封面更换密封圈，或暂时将压力表拆下。
（5）如发现六氟化硫气体泄漏应检测微水含量。
四、六氟化硫气体含水量超标
六氟化硫断路器内水分严重超标将危害绝缘，影响灭弧，并产生有毒物质。断路器含水量较高时，很容易在绝缘材料表面结露，造成绝缘下降，严重时发生闪络击穿。含水量较高的气体在电弧作用下被分解，六氟化硫气体与水分产生多种水解反应，产生三氧化钨、氟化铜等粉末状绝缘物，其中氟化铜有强烈的吸湿性，附在绝缘表面，使沿面闪络电压下降，氢氟酸、亚硫酸等具有强腐蚀性，对固体有机材料和金属有腐蚀作用，缩短了设备寿命。水分超标有以下几方面。
（1）新气水分不合格。处理方法为对于放置半年以上的气体，充气前检测新气含水量应不超过64.88毫升/升。
（2）充气时带入水分。原因是由于工艺不当，如充气时气瓶未倒立，管路、接口未干燥，装配时暴露在空气中时间过长等。
（3）绝缘件带入的水分。原因是在长期运行中，有机绝缘材料内部所含的水分慢慢释放出来导致含水量增加。
（4）吸附剂带入的水分。原因是吸附剂活化处理时间过短，安装时暴露在空气的时间过长。
（5）透过密封件渗入的水份。原因是大气中水蒸气分压为设备内部的几十倍甚至几百倍，在压差作用下水分渗入。
（6）设备渗漏。原因是充气接口、管路接头、铸铝件砂孔等处空气中的水蒸气渗透到设备内部，造成微水升高。
当六氟化硫断路器投入运行一定时间后，根据有关标准、规程、制造厂家的规定和运行条件以及该六氟化硫断路器的运行状况，决定其临时性检修、小修及大修的项目和内容。目前，六氟化硫断路器本体的大修，受技术水平和检修设备及现场条件限制，一般委托制造厂家实施。条件具备的用户，也可以在制造厂家专业技术人员的指导下进行大修工作。
五、LW35-72.5型SF6断路器二次电气回路运作环节中的不足及其优化方案
（1）运行的六氟化硫断路器存在的异常现象
就我们安装的LW35-72.5型SF6断路器而言，操动机构采用的是CTB-I型弹簧操动机构。断路器经过3年的运行，我们发现CTB-I型弹簧操动机构在远方操作时，正常情况下，断路器合闸后，存在着绿灯闪光问题，这样会造成运行人员误判断合闸回路有故障。
（2）产生原因
CTB-I型弹簧操动机构的防跳跃回路是通过辅助开关（a/1）常开接点控制的，当断路器合闸后，辅助开关（a/1）的31/33接通防跳跃继电器（52Y），若合闸信号未能撤除，防跳跃继电器动作，其31/32接点将合闸回路保持在中断状态，同时其接点13/14保持防跳跃回路处于接通状态，即使断路器分闸后辅助开关转换，合闸回路仍不会导通。只有合闸信号撤除后防跳跃继电器（52Y）复位，合闸回路接通才能进行再次合闸。
当断路器正常合闸后，合闸指令撤除，防跳跃回路（a/1）的31/33接点接通，合闸闪光回路通过（a/1）31/33接点和防跳跃继电器线圈构成回路，由于这条回路有灯和电阻不能使防跳跃继电器动作，只产生绿灯闪光的现象，如果撤除闪光信号防跳跃将失去作用。针对这一现象，目前现有CTB-I型弹簧操动机构的防跳跃装置未使用。
（3）制定解决方案
为了解决这一问题，拟设计加装新的保护，这样在合闸回路出现故障或机械出现故障时不会造成误判断。
设计方案：去掉现有防跳跃装置，在合闸回路中串接时间继电器，控制接触器的常闭接点来达到断开合闸线圈电源的目的。这样合闸回路在上述情况下能得以保护，还能做到正常防跳跃，断路器正常合閘时绿灯没有指示，故障时绿灯亮。
（4）改造后效果
2011年经过我们对六氟化硫二次电气回路的改造，解决了合闸后绿灯闪光问题，达到了预期的效果。设备正常情况下：合闸后，DL接点常闭变常开，绿灯灭，分闸回路接通，绿灯亮。设备出现异常时：合闸后，DL接点如果失灵或合闸指令不能解除时，合闸完成时红灯亮，绿灯闪光，因时间继电器动作，保护合闸回路，绿灯闪光，告知运行人员合闸回路故障。加装时间继电器与机构储能时间配合，解决了当合闸指令未解除时，机构的跳跃问题，尤其在合故障线路时，不会因跳跃问题造成设备的损坏而带来经济损失。在合闸过程中，机构机械部件失灵，使机构不能分闸，合闸指令未解除时能保护合闸线圈不因长时间带电而烧毁。
结论：通过上述改造方案的实施，不但消除了电气回路上存在的缺陷，而且保证了运行人员对运行设备状态的判断准确无误。改造一年以来，没有出现过一次电气或机械回路的故障，保证了高压电气设备的安全运行，为安全供电提供了可靠保证。同时，为企业创造了良好的社会和经济效益。
参考文献：
[1]《交流高压SF6断路器检修工艺》.中国电力出版社.
[2]《SF6高压断路器状态检修导则》.中国电力出版社.
[3] LW35-72.5型SF6断路器安装使用说明书.