淺談SF6斷路器的工作原理及異常處理

     斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備之一。它不僅在系統(tǒng)正常運行時能切斷和接通高壓線路及各種空載和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過繼電保護(hù)裝置的作用能自動、迅速、可靠地切除各種過負(fù)荷電流和短路電流，防止事故范圍的發(fā)生和擴(kuò)大。
    隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)的用電需求量也急劇增加，電力系統(tǒng)負(fù)荷日益增長，供電可靠性要求逐步提高；變電站的開關(guān)也逐漸由油開關(guān)換代成新型的SF6斷路器。由于SF6斷路器在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，下面談?wù)凷F6斷路器的工作原理及異常處理。
    SF6斷路器是利用SF6氣體作絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的新型開關(guān)。SF6氣體是無色、無味、無毒，不可燃的惰性氣體，具有很高的抗電強(qiáng)度和良好的滅弧性能，介電強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的絕緣氣體。因此，其用于電氣設(shè)備中，可以縮小設(shè)備尺寸，消除火災(zāi)，改善電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。
    SF6斷路器由本體結(jié)構(gòu)（采用三箱共箱式結(jié)構(gòu)）、操作機(jī)構(gòu)、滅弧裝置三部分組成。具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，斷流容量大，滅弧迅速，允許開斷次數(shù)多，檢修周期長等優(yōu)點，是今后電力系統(tǒng)推廣應(yīng)用的方向。
    SF6斷路器內(nèi)經(jīng)常充滿了3~5個大氣壓的SF6氣體作為斷路器的內(nèi)絕緣，在斷路器斷開的過程中，由動觸頭帶動活塞壓氣，以形成用來吹熄電弧的氣流。
    SF6斷路器滅弧室的基本結(jié)構(gòu)由動觸頭，絕緣噴嘴和壓氣活塞連在一起，通過絕緣連桿由操作機(jī)構(gòu)帶動。定觸頭制成管形，動觸頭是插座式，動、定觸頭的端部都鑲有銅鎢合金。絕緣噴嘴用耐高溫、耐腐蝕的聚四氟乙烯制成。
    開關(guān)進(jìn)行分閘時，動觸頭、活塞一起向右運動。動、定觸頭分開后產(chǎn)生電弧，活塞向右迅速移動時使右側(cè)的氣體受壓縮，產(chǎn)生氣流通過噴嘴，對電弧進(jìn)行縱吹，使電弧熄滅。此后，滅弧室內(nèi)的氣體通過定觸頭內(nèi)孔和冷卻器排入開關(guān)本體內(nèi)。
    開關(guān)進(jìn)行合閘時，操作機(jī)構(gòu)帶動動觸頭、噴嘴和活塞向左運動，使定觸頭插入動觸頭座內(nèi)，使動、定觸頭有良好的電接觸，達(dá)到合閘的目的。
    SF6斷路器二次接線在接線調(diào)試中應(yīng)注意下面幾點：①分閘電氣連鎖靠轉(zhuǎn)換FK來實現(xiàn)，機(jī)構(gòu)內(nèi)部已有可靠的分合閘機(jī)械聯(lián)鎖。手動分閘時，如拉不動分閘環(huán)（分閘閉鎖）時，不要用力拉；欲合閘而拉不動合閘環(huán)時，也不要用力拉。此時應(yīng)觀察指針位置后，再進(jìn)行分、合閘操作。②電接點真空壓力表引線在罩的下部，從該壓力表的常開接點引出。出廠時已將下限指針調(diào)至200KPa（按200KPa，-10℃考慮），當(dāng)SF6氣壓降低至少于200KPa時，觸點即行關(guān)合，接通繼電保護(hù)回路。用戶可根據(jù)運行要求適當(dāng)調(diào)高下限，但不得低于0.2Mpa。③靠箱體外側(cè)的是合閘拉環(huán)，靠箱體里邊的是分閘拉環(huán)，手動操作時切勿拉錯。④貯能電動機(jī)必須用交流電源。
    SF6斷路器是利用SF6密度繼電器來監(jiān)視氣體壓力的變化的。當(dāng)SF6氣體壓力下降到第一報警值時，密度繼電器動作，報出補(bǔ)氣壓力的信號。當(dāng)SF6氣體壓力下降到第二報警值時，密度繼電器動作，報出閉鎖壓力的信號，同時把開關(guān)的跳合閘回路斷開，實現(xiàn)分、合閘閉鎖。
    純凈的SF6氣體是無色、無味、無毒、化學(xué)性很穩(wěn)定的氣體。在開關(guān)內(nèi)的SF6氣體，經(jīng)電弧分解后，會產(chǎn)生許多有毒的、具有腐蝕性的氣體和固體分解物，這不僅影響到設(shè)備的性能，而且危及到運行和檢修人員的安全。所以，在處理漏氣故障時一定要注意做好防護(hù)措施。SF6斷路器在運行中發(fā)生SF6氣體泄漏時，如嗅到有強(qiáng)烈刺激性氣味，在這種情況下，運行或檢修人員必需穿戴防護(hù)用具。特別要注意工作現(xiàn)場不準(zhǔn)吸煙。工作中若發(fā)生流淚、流鼻涕、咽喉中有熱辣感、發(fā)音嘶啞頭暈以及胸悶、惡心、頸部不適等中毒癥狀，應(yīng)迅速離開現(xiàn)場，到空氣新鮮處休息。必要時應(yīng)到醫(yī)院檢查治療。
    當(dāng)密度繼電器動作，報出補(bǔ)氣壓力的信號時，及時檢查壓力表的指示，檢查信號報出是否正確，開關(guān)是否漏氣；在運行中，同一溫度下相鄰兩次記錄的壓力值相差（0.1～0.3）個大氣壓時，則開關(guān)可能漏氣，有條件的可用檢漏儀器檢查。在檢查時，如感到有刺激性氣味或自感不適，應(yīng)立即離開現(xiàn)場10m以外。同時，必須穿戴防護(hù)用具才能接近設(shè)備。如果檢查沒有漏氣現(xiàn)象，屬于長時間運行中氣壓的正常下降，應(yīng)及時匯報工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)，由專業(yè)檢修人員帶電進(jìn)行補(bǔ)氣。補(bǔ)氣后，應(yīng)繼續(xù)監(jiān)視氣壓。如檢查有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)立即上報調(diào)度及時轉(zhuǎn)移負(fù)荷或改變運行方式，將故障開關(guān)停電處理。
     當(dāng)密度繼電器動作，報出閉鎖壓力的信號時，表明氣體壓力下降較多，說明有嚴(yán)重的漏氣現(xiàn)象。在這種情況下，開關(guān)跳閘回路已經(jīng)閉鎖。一般情況下，報出閉鎖壓力信號之前，應(yīng)會先報出補(bǔ)氣壓力信號，經(jīng)檢查確有漏氣現(xiàn)象時，應(yīng)迅速采取措施：①先拔掉開關(guān)的操作保險，以防止萬一閉鎖不可靠造成開關(guān)跳閘時不能滅弧，然后匯報調(diào)度；②盡快用專用閉鎖工具，將開關(guān)的傳動機(jī)構(gòu)卡死。此后，可以再裝上操作保險，防止萬一線路上有故障時，開關(guān)的失靈保護(hù)啟動回路仍可以起作用；③立即轉(zhuǎn)移負(fù)荷，利用倒運行方式的方法，將故障開關(guān)停電處理，并補(bǔ)充。如無法倒運行方式，應(yīng)立即將負(fù)荷轉(zhuǎn)移。開關(guān)只能在不帶電的情況下（110kv及以上開關(guān)）斷開，然后停電進(jìn)行檢修處理。
    另外，如果有大量SF6氣體泄漏時，運行人員在設(shè)備附近進(jìn)行檢查、操作和布置安全措施后，將所使用過的保護(hù)用具應(yīng)清洗干凈，人員也應(yīng)及時洗手或洗操。在進(jìn)行上述工作中，必須有監(jiān)護(hù)人在場，以確保安全。