一起“内部卡涩”引起的SF6断路器拒合故障分析

黄俊珲 阿巴拜克热·吾布力

(国网新疆阿克苏电力有限责任公司检修公司,新疆阿克苏 843000)

一起“内部卡涩”引起的SF6断路器拒合故障分析

黄俊珲 阿巴拜克热·吾布力

(国网新疆阿克苏电力有限责任公司检修公司,新疆阿克苏 843000)

本文结合作者从事变电检修专业工作的实际经验，根据目前“智能电网”的发展趋势及建设要求，联系工作中遇到的实际情况，简述本地区在运SF6断路器的现状，并对“内部卡涩”引起的SF6断路器拒合故障原因进行简单的剖析及阐述，并提出相应的改进措施。

SF6断路器拒合 剖析 改造

近年来，随着高压断路器“无油化”的推广，SF6断路器数量与日俱增，且个别厂家产品的家族性缺陷开始暴漏。所以，如何提高SF6断路器运行的可靠性将成为检修维护管理工作的一个重点。为此，如何避免设备带缺陷运行，提高断路器运行的可靠性是变电检修人员关注的课题之一。

1 阿克苏地区电网在运35kV SF6断路器现状

1.1 数量较多

SF6断路器与油断路器相比，不仅维修工作量大为渐少，而故障率大为降低，运行的可靠性大大提高，深受电力系统欢迎。近年来SF6断路器在变电站用量大幅增加，逐年上升，且近几年新建变电站均采用SF6断路器，形成取代油断路器的必然趋势。

1.2 管理不规范

SF6断路器生产厂家多如牛毛，而且产品种类繁多，质量参差不齐，由于前些年的管理不规范，部分存在家族性缺陷甚至是不合格的产品，通过多种渠道进入电力系统，给系统的可靠运行埋下隐患。设备运行几年之后，问题凸显，大幅度增加了检修人员的工作量。

1.3 发生故障率有所上升

当然，随着科技的进步和制造水平的提高，SF6断路器的产品性能和质量也在不断提高。SF6断路器以优良的动作特性在高压领域中占有绝对的优势。但是，面对越来越严格的用电要求和标准化变电站的建设，较早生产的SF6断路器动作的可靠性仍值得商榷。事实证明，SF6断路器在实际运行中确实暴露出了设计、制作工艺方面的问题。

2 SF6断路器分合故障问题分析

2.1 主要问题解析

以LN2-35/1600-25型断路器为列，原因分析如下：

(1)当断路器发生拒合时，检修人员对断路器操作机构进行全面检查，未发现异常后，拆除操作机构与断路器本体之间连杆，进行分合闸操作，操作机构分合闸均能成功。初步判断合闸弹簧乏力，当断路器接到合闸命令时，合闸弹簧能量不足以使断路器合闸，导致合闸失败。

断路器的导电回路主要由以下几部分组成：静触指与上出线座接触；静触指与动触头（导电杆）接触；动触头（导电杆）与中间触指接触；中间触指与下出线座接触。

(2)检修人员更换断路器合闸弹簧后，但断路器仍未能正常合闸，排除了断路器合闸弹簧乏力的原因。为进一步判断故障原因及性质,工作人员对断路器本体进行解体，发现该断路器滑动静弧触指与动触头导电杆连接导通电流，随着断路器操作次数的增加，尤其电容断路器因无功补偿的原因投退次数更多。日积月累，静弧触指与动触头导电杆之间的摩擦力越来越大。断路器在运行过程中，由于导电杆在中间触指中滑动发热，产生氧化物，中间触指弹性降低，是造成回路电阻超标的主要原因。

图1 圆形弹簧式触指改造后的触头座装配后的效果图

2.2 滑动触头触指材质不良，制作工艺不佳

该系列断路器是生产厂家早期设计产品，滑动触指采用热镀银工艺纯铝材料制作，在运行中易受到电、热、机械等各种因素的作用和影响，其机械性能逐渐劣化，渐渐失去弹性势能，且各处受力不均导致静触指变形，严重影响动触头导电杆的自由滑动。

3 防范及改进措施

3.1 防范措施

(1)运行人员及检修人员应加强巡视。

(2)缩短定检周期，及时进行断路器机械特性试验：低电压动作、动作速度特性的测试。电气试验：绝缘电阻测量、导电回路电阻的测试、断口并联电容器的电容量和介损值及交流耐压试验等。比较试验数据，对断路器进行风险评估。

3.2 滑动触头的改造

将原有纯铝材质压簧式触指更换为铝合金材质圆形弹簧式弧触指（有良好的导电性能），采用热镀银工艺处理，从而提高触指的弹性及导电率。滑动触头座触指定位凹槽加深处理，将改造后的弧触指安装在定位槽中。此时，圆形弹簧式触指始终处于收缩状态，由于圆形弹簧式弧触指本身的圆弧性特性，导电杆（动触指）在其中滑动时不仅保证了接触的良好性，同时减少了两者之间的摩擦力，使得静弧触指不易变形（见图1）。

3.3 润滑材料的改进

原有滑动静弧触指与导电杆之间涂薄层接触润滑的专用油脂，断路器运行多年之后，经过数次分合闸后，油脂失去润滑功能，并未起到润滑触指的作用。经过总结多年的工作经验，作者本文中建议采用碳刷来代替专用油脂，将导电杆接触面轻涂抹一层碳粉作为润滑材质。碳粉耐高温、性能稳定，不仅起到润滑作用，而且具有良好的导电性能。

4 结语

SF6断路器得到大量的使用，大大提高了变电站运行的可靠性，在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。目前无人值班变电站又大量投入运行，对设备的运行可靠性提出了更高的要求。因此应该从原理设计、制作工艺、装配调试各个环节加强断路器的管理，采用有效地改进措施，使断路器性能更加稳定。

[1]方可行.断路器故障与监测.北京：中国电力出版社,2002.

[2]崔景春.SF6断路器操作机构的运行可靠性和选型探讨.北京：高压电器,2001.