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(yùn)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(diǎn),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(yùn)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(yùn)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(diǎn):①分閘電氣連鎖靠轉(zhuǎn)換FK來實(shí)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(diǎn)真空壓力表引線在罩的下部,從該壓力表的常開接點(diǎn)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(diǎn)即行關(guān)合,接通繼電保護(hù)回路。用戶可根據(jù)運(yùn)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(shí)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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。