SF6斷路器由于具有滅弧能力強、介質強度高、維護周期長等優(yōu)點,已廣泛應用在鐵路電力牽引供電系統(tǒng)中。SF6斷路器,是利用SF6氣體作為絕緣介質和滅弧介質的高壓斷路器。SF6氣體是無色、無臭、不燃、無毒的惰性氣體,化學性能穩(wěn)定。在電暈和電弧放電中,SF6被分解為硫和氟原子。電弧消失后,可重新結合成SF6。但在電極附近,由于金屬蒸氣參加了反應,生成金屬氟化物和低氟化物,當氣體內(nèi)含有水分時,就可生成腐蝕性很大的氫氟酸(HF)。氫氟酸對絕緣材料、金屬材料都有很大的腐蝕性,不能使用含硅的絕緣材料。因此應嚴格控制裝入斷路器中SF6氣體所含水分,并且進行必要的測量和狀態(tài)監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的異常和故障預兆并進行檢修,保證設備的正常運行,保證網(wǎng)絡的可靠供電。
因此水分是SF6氣體中危害最大的雜質。SF6氣體含水量過高會危及電力設備的安全運行,主要表現(xiàn)在:
?水分的存在影響氣體分解物的生成;
?水與酸性雜質在一起時,會使材料腐蝕,導致機械操作失靈;
?水分在低溫下會在固體絕緣表面凝露,使沿面閃絡電壓急劇下降,導致事故。
1 SF6斷路器的故障及檢修
1.1SF6斷路器故障分布
SF6斷路器機械故障因素占70%,輔助和控制電路占19%,主要電路的電氣因素故障占11%。
在未閉合或未斷開的操作上占主要故障的48%。
斷路器的主要的故障可認為是:
?操作故障,包括驅動和操作故障;
?絕緣故障,包括主觸頭。
1.2檢修策略
為了追求更好的檢修方法和出路,提出了狀態(tài)檢修。狀態(tài)檢修是根據(jù)先進的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術提供的設備狀態(tài)信息,判斷設備的異常,預知設備的故障,在故障發(fā)生前進行維修的方式,即根據(jù)設備的健康狀態(tài)來安排維修計劃,實施設備維修。
但對于SF6高壓斷路器,要真正做到狀態(tài)檢修仍很困難。高壓斷路器發(fā)生的故障,只有一部分是具有漸變的過程,而很多故障是突發(fā)性的,至少在目前根本無法事先預知可能發(fā)生的故障,例如機械受力部件的失效等。就是對于漸變的一些元器件的老化過程,也沒有揭示出具體的時間進程。因此,當前要完全做到狀態(tài)檢修還不太現(xiàn)實。但是,無論制造業(yè)還是運行單位,朝這個目標探索和努力的進程正在加快。
目前行業(yè)上還沒有制定出比較合理的檢修周期和檢修項目,相應的維護檢修經(jīng)驗比較匱乏。根據(jù)SF6斷路器的實際狀況,目前可推薦策略如下。
“堅持日常監(jiān)護,做好定期預試,立足于狀態(tài)檢修”。以定期離線試驗和在線監(jiān)測的手段為基礎,貫徹狀態(tài)檢修的方法,對已暴露和發(fā)現(xiàn)的故障及其潛伏性缺陷及時安排檢修,這種狀態(tài)檢修包括了預知檢修和后知檢修。
狀態(tài)檢測要基于離線試驗和在線監(jiān)測兩種方法,堅持定期的試驗檢查,發(fā)展在線監(jiān)測手段,有把握地延長定期試驗的周期。堅持監(jiān)控斷路器的實際運行狀況,認真分析斷路器的實際狀況,及時發(fā)現(xiàn)已有的或潛伏的缺陷和故障,進行有針對性的局部性檢修。對于帶有共性的問題,宜安排擴大性檢修。