SF6断路器和GIS组合电器安全运行

一、 引言
        1. SF6电力设备简介
        (1)SF6断路器。SF6断路器的绝缘和灭弧介质均为SF6气体。优点如下:
        ①灭弧能力强,介电强度高,绝缘性能好,断口电压可以做得很高,使用安全可靠。
        ②介质恢复速度特别快,冷却特性好,开断近区故障的性能特别好,使用寿命长。
        ③SF6气体电弧分解场中不含有碳等影响绝缘能力的物质,触头在开断电弧中烧损极其轻微,因此SF6断路器又有允许开断次数多,安装操作简便,检修周期长,运行可靠等优点。
        (2)GIS组合电器。GIS组合电器是由断路器,隔离开关,接地开关,互感器,避雷器,母线,连接件等单元,封闭在接地的金属体内组成。其内部充有一定压力并有优异灭弧和绝缘能力的SF6气体。由于GIS既封闭又组合,故占地面积小,占用空间少,基本不受外界环境影响,不产生噪声和无线电干扰,运行安全可靠,且维护工作量少。
        它的突出优点是:
        ①最大限度地缩小整套配电装置的占地面积和空间体积,结构十分紧凑。在人口高度集中的大都市和密集的负荷中心,显得更为重要。
        ②全封闭的电器结构,不受雨雷,尘沙及盐雾等各种恶劣自然条件的影响,减少了设备事故的可能性,特别适合工业污染和气候恶劣以及高海拔地区。
        (3)安装方便。因GIS已向三相共筒化,复合化和智能化方向发展,一般由整体或若干单元组成,可大大缩短安装工期。
        3 SF6电力设备的运行检修实践
        (1)SF6电力设备的安全运行。目前220kV及以下电力企业管理的变电所,在"四遥"技术较为成熟的基础上,正大力推广无人值守的运行模式。SF6电力设备能否安全可靠运行,设备制造质量,安装质量,运行监测及检修质量等,是至关重要的。运行实践证明:SF6电力设备的气体压力降低是较常发生的,有时降至报警压力以下。气体压力的降低,说明SF6电力设备某些部件发生泄漏,必将使SF6气体的绝缘强度,灭弧能力下降,给设备的安全运行带来严重隐患。因此,SF6电力设备压力值的实时准确监测十分重要。当压力降低或频繁打压时,报警信号的传输应及时可靠。应能智能化地显示出异常数据,以告知运行人员处理。运行中SF6电力设备,一般应每三个月监测一次湿度。因湿度随气温的升高而增加,特别应在夏季加强对水分含量的监测,有条件的单位应投入压力,水分在线检测系统。
        (2)SF6电力设备检漏和湿度测量。检漏分定性和定量两种测量办法。定性测量一般用高灵敏度探头,探测设备规定的易漏部位。其特点是:声光报警,定位方便。在现场定性检漏更实用,具体包括:简易定性检法,压力下降法,分割定位和局部蓄积法。简易定性法使用一般的检漏仪,对所有组装的密封面,管道连接处及其他怀疑的地方进行检测。方法简单,能查找较明显的局部泄漏。压力下降法用精密压力表测量SF6气体压力,隔数天或数十天进行复测,结合温度换算或进行横向比较来判断发生的压力下降。分割定位法适用于三相SF6气路连通的断路器,把SF6气体系统分割成几部分后再进行检漏,可减少盲目性。
        局部蓄积法是用塑料布将测量部位包扎,经过数小时后,再用检漏仪测量塑料布内是否有泄漏的SF6气体,它是目前较常采用的定性检漏方法。 运行实践证明,SF6断路器易漏部位主要有:各检测口,焊缝,充气嘴,法兰连接面,压力表连接管,密封底座等。GIS的常见漏气点有:焊缝,法兰结合面,充气嘴和压力表等处。 定量测量有挂瓶检漏法和局部包扎法,应在充气24h后进行。定量测量的判断标准为年漏气率不大于1%。
        4 SF6电力设备维修应注意的事项
        SF6气体作为绝缘和灭弧介质封闭在SF6电力设备中,由于制造质量和安装工艺,密封元件的老化等原因,SF6设备的泄漏是难以避免的,水分的渗入现象也是存在的。气体泄漏和水分渗入是影响SF6设备能否长期安全运行的关键,应予以高度关注。
        (1)当需要补气时,应对SF6新气体按新气质量标准验收,新SF6气体的纯度不应小于99。8%,充入设备后的纯度不应小于97%。四氟化碳,空气,水分,纯度,酸度等八项技术指标应符合国家标准。充气前,所有管路必须冲洗干净,充气后使气压稍高于要求值。水分含量的检测,应由专业人员使用专用仪器进行,并防止在现场检测时水分乘机渗入。
        (2)进入气室工作时,应事先对气室进行充分换气。在气室含氧量达到18%以上时方可入室工作。
        (3)SF6电力设备复装时,密封槽面应清洁,无划伤痕迹,应选用由氯丁橡胶等优质材料特殊配方生产的密封圈;已用过的密封(垫)圈,不得再使用;涂密封脂时,不得使其流入密封(垫)圈内侧而与SF6气体接触。
        (4)SF6电力设备检修时,一是作业人员应严格按工作票上所指定的工作地点和在指定的设备上作业;二是检修工艺规范化。即作业人员的职责,执行规章制度的严格程度,技术标准和工艺标准等加以具体的规定和量化,使之有章可循,有据可依。 SF6电力设备新产品新技术正在不断出现和迅速发展,该设备具有小型化,复合化和智能化,高科技含量高。检修运行人员必须掌握SF6电力设备的基础理论知识,熟练
        掌握有关技术规程,工艺标准和操作程序,使SF6电力设备发挥更好的作用。
        5,SF6产品与真空产品及少油产品的特性比较
        少油断路器在我国是一种量大面广的产品。在中压等级中约有数百万台少油断路器在运行使用。但由于少油断路器本身固有的缺陷,全国大多数地区已将"真空化"纳入电网改造的日程。少油断路器主要有如下缺点:
        1).灭弧室内电弧的高温将绝缘油分解出大量可燃气体,其中氢气存在自燃的危险性，同时,还有许多引起灭弧室爆炸,燃烧危险的其他因素。2).运行过程中,油的滴漏给设备维护,工作环境卫生的清洁带来许多不便。
        3).油和油气污染环境。
        4).少油断路器维护复杂,且维修工作又脏又累,运行费用高。
        5).连续工作的周期短,每次维护需时长。检修停电时间长,损失大。
        6).不宜作频繁操作。
        7).使用少油断路器的好处,一是使用时间长,运行经验丰富,操作熟练。一是少油断路器价格偏低,可降低投资金额。
        SF6断路器
        SF6断路器有许多优点,如开断能力强,连续开断次数多,可频繁操作,操作噪音小,无火灾危险等,是一种很好的无油化电器。
        但是SF6开关对加工工艺,材料要求很高,产品价格高;防止SF6气体漏气要求高,还需一系列辅助补气措施;也不能完全排除爆炸的可能;经电弧燃烧后的低氯化合物生成物具有剧毒,威胁人身安全,也易造成环境污染。因此,SF6断路器主要用于 63kV以上直至500kV的高压超高压等级中,多作为枢纽电站设备,集中地运行和管理。
        少油和真空断路器取舍的参考意见
        人们常遇到采用新的真空断路器还是采用传统的少油断路器的问题,这里提供几
        点参考意见:
        1)、 真空断路器不燃,不爆,不污染环境,安全卫生
        2)、 真空的平常维护工作量小
        3)、 真空的检修无油污,于手净脚,停电时间短,停电损失少
        4)、 真空的机械寿命为10000次,少油为2000次,相差5倍
        5)、 真空的满容量开断试验次数50次,其间可不须检修;少油的满容量开断试验次数
        仅为3次,其后需换灭弧室零件。费时,费事,费力。
        综合来看,真空电器产品有很多方面优于少油产品。虽然从价格方面来看配电用真空开关柜价格约是少油开关柜的1。5～2倍,但只要一次投资到位,使用功能增加了数倍,还是非常值得的。真空断路器综合经济效益明显高一些。