变电站 SF6 断路器气体泄漏的常见原因分析及检测措施研究

变电站 SF6 断路器气体泄漏的常见原因分析及检测措施研究
发表时间：2020-06-02T09:17:16.063Z 来源：《当代电力文化》2020年第2期作者：许卫东赵卓陈袁奋强黎奥宁伊力哈木江
[导读] 现如今，SF6断路器运行条件越来越复杂，于高压设备方面占据绝对优势，
摘要：现如今，SF6断路器运行条件越来越复杂，于高压设备方面占据绝对优势，所以其故障产生的频率也很高，最常见的问题是泄漏故障。

迅速找到泄露点是处理泄漏故障的重要环节，对此，文章首先介绍了SF6断路器气体外泄的主要原因，然后详细阐述了有效的检测方法。

关键词：变电站；SF6断路器；气体外泄；主要原因；检测方法
引言
现如今，科学技术发展迅速，电力系统也在不断进步，SF6断路器逐渐取代传统的油断路器，并且已经成为电力系统中十分重要的组成设备。

由于不同SF6断路器的型号、电压和质量是不同的，因此，SF6断路器日常检修难度较大。

为了更好的发挥SF6断路器的应用优势，必须加强SF6断路器的检修和维护。

1概述
1.1SF6气体的优点
SF6断路器的介质为SF6，SF6气体的主要作用是绝缘和灭弧。

另外，SF6具有带负电特性，因此，在实际应用过程中，SF6气体能够准确抓住电流中的自由电子，然后将自身负电与自由电子进行有效结合，从而将自由电子转变为负离子。

在离子的移动过程中，其导电性会逐渐下降，在这种情况下，电子的恢复速度不断加快，同时电弧介质强度也会逐渐增加，而这就会促进灭弧功能的发挥。

1.2SF6断路器应用优势
①SF6断路器的可存放量较小。

由于SF6断路器的主要部件是由弹簧组合而成的，因此在生产过程中，要想使断路器的使用性能更强，就要采用材质较好的弹簧作为材料。

此外，SF6断路器的运输效率很高，检修操作十分简单。

②SF6断路器检修的时间间隔较长。

在生产线外的使用中，由于SF6断路器可以进行多次断路，且规定的检修时间一般是10年，因此检修工作不会耗费大量的人力。

③SF6断路器的绝缘支撑少。

因为SF6断路器的结构比较清晰、易懂，所以在实际使用中，它的绝缘支撑数量有可能会下降。

④SF6断路器的灭弧时间短。

在实际应用中，SF6断路器可能会受到很大的力，从而导致灭弧间隔减小，并且运行的空间也相应缩小。

2主要原因介绍
2.1本体与衔接处的外漏
（1）焊缝。

焊接时因为电流较大，焊缝烧穿，出现微漏，多一些时间后泄气量不断增多；在两类不同材料的焊接位置，因为局部应力很大，焊缝裂痕也会引起泄漏，这种现象因为随着厂商制造技术的提升及改善，在现场安装与运行阶段产生的比率很小；（2）支持瓷套和法兰联接位置。

因为这部位压强很大，如果密封不密实容易泄漏，像瓷套结合面制造粗糙，结合面不密实，密封圈凹凸、粘接不稳固；（3）管道接头、密度继电设备接口、压力表端部、三联箱盖板等位置。

这些位置是接口、封闭与焊接最多的位置，属于密封的难点与薄弱点，泄漏的几率很大。

就SF6气体来说，不管哪个位置的密封面均要保持非常干净，否则，于密封面位置就算卡进微小的物质，均能让泄漏速率得到
0.001MPa.M1/s数量级，其是设施不允许的。

所以，安装前要以白布和优质卫生纸沾酒精认真擦拭密封面与密封垫，详细检查，确定没有问题后才可以装配。

而且，还要擦除法兰、螺栓孔与衔接螺栓上的积尘，防止带进密封面，特别是在安装直立密封环节时，应仔细处置。

2.2设备运行环境恶劣
该220kV变电站所处位置紧邻化工厂，全站设备腐蚀严重，110kV断路器SF6气体连通管及断路器齿轮盒均存在不同程度的腐蚀。

由于11A断路器与化工厂距离最近，所以该断路器的腐蚀情况尤为严重。

2.3液压机器的外漏
对各种各样的液压机器，其泄漏位置与情况会有区别，但从整体上来说，常见的泄漏位置是：（1）阀门与密封圈、密实垫。

三通开关、放油开关、一级开关、二级开关、保护阀等。

引起泄漏的原因包含阀芯闭合不严、接触面生产精度不足而不平整；阀体存在砂口、密封位置未压实、放气螺栓未拧紧；（2）压力表、压力机电设备接头位置。

这类接头的密封垫、严密全不平整或是失效无弹性极易引起渗漏；（3）按照厂商提供，作业缸活塞杆、蓄压筒活塞的严封面。

由于这些位置的密封圈、严封垫常常受到移动的摩擦，极易出现变形、变为或是损坏。

液压机器出现泄漏而引起的后果是非常严重的，小的泄漏不仅影响着设施的干净，还必定会导致油泵的反复打压和补压周期态长；阀体巨大的漏油将引起失压问题，液压油进到蓄压筒令气体侧引起压力不断上升，进而造成临修、误动，变成设备缺陷，阻碍设备的安全运转。

3SF6断路器检漏办法
3.1SF6传统检漏方法
SF6电气设备传统且经典的检漏方法可主要归纳为下面的两大类。

①定性检漏：包括抽真空法、定性检漏仪探测法、肥皂泡法、密度继电器报警法。

②定量检漏：包括局部包扎法、挂瓶法、压降法和扣罩法等。

从电气设备实际运行经验和实际生产应用来看，定量检漏因包扎体积只能估算，且检漏过程繁复，所以现场很少采用；定性检漏因受温度、风力等环境因素的限制，应用也有很大的局限性。

它们共同特点是都属于接触类检测法，设备不停电时存在很大的安全隐患。

3.2定性检漏
基本原理是：SF6具备很强的负电性，脉冲高压影响下出现持续放电效应，SF6气体将转变电晕电场的性能，进而检查出现场是否具有SF6气体。

这仅仅是判定SF6断路设备泄漏现象的相对程度，而非是检测其实际泄漏率，定性检漏包括以下几种办法：（1）抽真空检测。

抽真空到133Pa，一直抽真空30分钟之上停泵，景观30分钟后读值A，然后静观5小时后读值B，如67Pa＞B-A就能确定密封较好。

（2）发泡液检测。

其是一种比较简便的定性泄漏办法，可以很精准的找出泄漏点。

发泡液能够选择一个中性肥皂添加两份水配备形成，把发泡液抹在被检漏位置，若起泡就表示该处泄漏，起泡愈多愈急，表示泄漏越严重。

采取该种方法能够大致找到漏气率是0.1ml/min的漏气位置。

（3）检漏仪检测。

检漏仪检测是把检漏仪探头顺着断路器每个衔接口表面与铝铸件表面活动，结合检漏仪读值判定漏气状况。

采用该方法要掌握如下技巧：第一，探头活动速度要慢，避免移动太快而错过漏电；第二，检测时不能在风速大的状态下，防止漏气被风吹散而影响检
测；第三，检漏仪选取灵敏性高、响应速度低的检漏仪，通常采用检漏仪的最小检出量就是漏气量的梯级分数低于10-6，响应速度低于5s比较适宜。

（4）分割定位法。

这种方法适合用于三相SF6气路衔接的断路器中。

如已确定有漏气但很难定位时，能将SF6气体结构分割为几个部分，然后进行检测，进而能够降低盲目性。

结语
综上所述，SF6断路器是变电站中十分重要的设备，一旦出现故障问题，则很容易对电网正常运行造成不良影响，导致电路设备受到破坏，其危害性比较高。

对于SF6断路器检修工作，一般可以采用SF6传统检漏方法或者带点检测技术，常见SF6断路器故障主要有微水含量超标、气体泄漏、接触电阻故障以及液压操作系统压力失常，对于故障问题，必须首先查明故障问题产生原因，然后有针对性的采取有效措施解决，这样才能够有效控制故障问题影响范围，并降低损失，维护电网安全。

参考文献
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