Кратък анализ на ключовите точки за експлоатацията и поддръжката на високонапрегнати SF6 прекъсвачи
1 Обзър
Автоматите могат да свързват и разединяват вериги в съответствие с режима на работа при нормални условия. Те могат също така бързо да прекъснат дефектното оборудване на основата на вторични сигнали за защита, когато се появи дефект, или да свържат веригата, за да възстановят доставката на електричество след изчезване на преходен дефект. Така те имат двойна функция - контрол и защита. В момента в областта Пингдиншан има над сто подстанции. Във всяка подстанция са необходими автомати за всеки изходящ линей, за всеки входящ линей и за връзката на двете шини. Високонапредните SF₆ автомати са широко използвани в подстанции от 110 кВ и 220 кВ поради техните предимства като силна капацитет за прекъсване, бърза скорост на действие, лесно поддръжка и висока стабилност.
Високонапредните автомати са главно съставени от подвижни контакти, неподвижни контакти, камери за гасене на дъга и проводящи части. Подвижните и неподвижните контакти са разположени в камерата за гасене на дъга и се използват за прекъсване на тока. Неподвижният контакт остава на място, а подвижният контакт е задвижван от механизма за управление, за да позволи на автомата да завърши операциите за отваряне и затваряне. Механизмът за управление е свързан с подвижния контакт чрез преносен механизъм и изолираща дръжка.
Макар че в момента производителността на често използваните високонапредни SF₆ автомати е относително пълна, по време на експлоатация все още могат да се появят дефекти поради промени в мрежата, външна среда и вътрешни фактори. Един пример са високонапредните SF₆ автомати, използвани в подстанции от 220 кВ, тази статия кратко обсъжда общи проблеми по време на тяхната експлоатация и съответни мерки за справяне с тях.
2 Анализ на съществуващите проблеми и ключови точки на експлоатация и поддръжка
Множество компоненти на високонапредните SF₆ автомати, като механизъм за управление, преносен механизъм, част за гасене на дъга и проводеща част, са склонни към различни дефекти по време на експлоатация. По време на миналата експлоатация на подстанциите в областта Пингдиншан са се случили следните инциденти:
Тези проблеми могат да причинят определена степен на повреда на високонапредните SF₆ автомати и да засегнат тяхната нормална работа. По време на ежедневните проверки и поддръжки трябва да се обърне повече внимание на проверката на тези компоненти на високонапредните SF₆ автомати, за да се подобри надеждността на доставката на електроенергия в системата. Настоящо ще бъде направен индивидуален анализ на гореспоменатите проблеми.
2.1 Части за гасене на дъга
Високонапредните SF₆ автомати трябва да разполагат с достатъчна способност за гасене на дъга и възстановяване на диелектричната сила, за да предотвратят ефективно повторно запалване на дъгата при нулево преминаване на тока. Процесът на гасене на дъга на високонапредните SF₆ автомати протича в камерата за гасене на дъга, която е главно съставена от подвижни и неподвижни основни контакти, подвижни и неподвижни контакти за гасене на дъга, големи и малки насочващи устия, компресорен цилиндър и пион. Конкретно:
По време на експлоатацията, утечка на SF₆ газ直接影响了断路器的稳定运行。当气体压力降至阈值以下时，断路器会发出警报或因低压而被闭锁。在这种情况下，可能会发生故障，导致停电范围扩大。
**2.2 机械部分**
高压SF₆断路器的机械性能直接决定了其灭弧能力，并影响其分合速度和时间。机械部分大致可以分为操作机构和传动机构。根据断路器故障统计数据，中国断路器故障中有63.2%是由操作机构引起的。
平顶山地区110kV及以上变电站使用的SF₆断路器的操作机构大致分为液压机构和弹簧机构。由于结构简单、维护方便、响应速度快、环保且成本低等优点，弹簧机构被广泛应用。然而，随着运行时间的增加，弹簧的弹性会减弱。可能出现由于分闸弹簧储能失败而导致断路器无法切断故障电流的情况，或者由于合闸弹簧在重合闸过程中储能失败而导致重合闸失败。
液压机构具有可靠性更强、安全性更高、使用寿命更长的优点。当液压值低于阈值时，零压闭锁将启动以避免因失压而导致慢分。控制系统将启动电机增压，在设定时间后，时间继电器将切断控制电路停止增压。
此外，连杆、曲臂、转轴等传动机构在分合过程中起着重要作用。在接收到分合信号时，分合弹簧释放能量并通过连杆、曲臂等传动机构驱动触头完成分合任务。如果连杆、曲臂或转轴变形或开裂，将影响断路器分合过程中的正常传动。
**2.3 运行环境**
户外型SF₆断路器在运行中还应注意运行环境变化的影响。例如，在强风条件下，引线可能会大幅摆动或挂上异物。当电网或接地系统受到雷击时，可能会出现过电压冲击，导致断路器跳闸。在雨雪天气下，断路器表面容易受潮，可能形成电晕放电。如果表面污染严重，可能会发生更严重的污闪。在积雪或结冰的情况下，接头可能会过热。当温度突变时，断路器的油位和气压也会突然变化，导致绝缘性能下降，影响其分合速度。
**2.4 绝缘部分**
绝缘部分的作用是使设备与空气隔离。常用的绝缘材料有瓷绝缘子、复合绝缘子和硅橡胶绝缘子。目前，平顶山地区的SF₆断路器外部绝缘大多采用瓷质。
在运行中，由于自身质量差、安装不合格、温度突变或过电压冲击过大等因素，瓷绝缘子的绝缘性能可能会严重下降甚至丧失。如果高压SF₆断路器的外部绝缘在安装时受力不均，长期运行中外部绝缘的损坏会加剧。严重时，瓷表面可能会出现裂纹或断裂。
此外，外部温度的突然变化会显著降低绝缘材料的弯曲强度和拉伸强度。此时若施加机械力，绝缘部分可能会受损甚至穿孔。当外部绝缘受到过电压作用时，可能会引发局部放电。如果外部绝缘表面有灰尘或污垢，且环境潮湿，高电场作用下可能发生污闪。
**3 对策**
由于220kV变电站出线较多，相应的SF₆断路器数量也较多，为减少上述问题的发生，应制定合理的巡检周期和维护周期，建立完善的缺陷处理流程和设备验收标准，重点预防事故，建立完整的闭环管理体系。
**3.1 制定合理的巡检周期**
断路器的正常运行依赖于运维人员的日常巡检。通过制定合理的巡检周期，可以及时发现断路器的缺陷，防止缺陷扩大造成事故。以下简要说明220kV高压SF₆断路器巡检时应注意的关键点：
- 常规巡检每周至少进行一次。这主要涉及对断路器外观、异常声音、设备泄漏、运行环境及缺陷和隐患的跟踪检查。特别要注意检查高压SF₆断路器的压力值和油位是否在正常范围内，记录压力值，观察油色是否正常，储能是否正常。
- 全面巡检每月至少进行一次。在常规巡检的基础上，打开变电站内设备的柜门进行检查。记录断路器的气体压力值和油位值；检查断路器柜门是否关闭严密，孔洞封堵是否良好，除湿温控装置能否正常工作；分合闸线圈是否有变色、异味或烧焦现象；断路器的操作机构和传动机构是否正常；二次接线是否有过热、松动或断裂。
- 夜间熄灯巡视每月至少进行一次。这是指在夜间关灯后进行的检查，重点检查引线、接头和夹具是否发热，外部绝缘是否有放电现象。
- 特殊巡视是为了防止外部环境或系统运行方式的变化导致断路器误动、拒动、结构变形、绝缘损坏、放电或污闪等问题，影响断路器的正常运行。具体情形有不同的巡检周期。
**3.2 制定合理的维护周期**
定期巡检是为了更好地发现问题，而定期维护则能更好地防止小缺陷发展成重大事故。以下是断路器的一些常见维护项目：
- 柜体维护每半年进行一次。重点检查密封条、柜门铰链和把手是否损坏，柜体是否生锈，接地标识是否完好。
- 封堵维护每月进行一次。封堵材料应使用防火封堵材料，必要时使用防火板等绝缘材料，确保封堵紧密，防止封堵材料塌陷。
- 除湿加热装置及照明装置维护每季度进行一次。根据环境变化确定除湿加热装置是否正常工作。同时检查柜内照明装置是否正常，接触开关和线路接线是否松动。
**3.3 建立缺陷处理流程**
巡检和维护中发现的缺陷应及时记录，并根据其严重程度及时上报。随后，检修人员应及时进行试验和检修工作。检修完成后，由运维人员负责设备验收，验收合格后方可投入运行。通过“发现—建档—上报—处理—验收”的全过程闭环管理，不仅能够延长设备寿命，还能减少事故发生，更好地向用户提供高质量的电能。
**3.4 验收注意事项**
断路器在新装或检修后应进行验收并合格后才能投入运行。验收时应确保断路器上无检修遗留物；瓷绝缘子清洁无损；SF₆气体压力表和油位表正常；液压机构或弹簧机构能正常储能；柜体密封良好，接头无松动或变形；位置信号和异常报警信号能正确动作。
**4 结论**
断路器的运维管理是一个动态的过程。在日常工作中，应加强运维人员的责任感，严格按照相关规定进行相应的巡检和维护，并制定合理的设备闭环管理体系，确保设备正常运行和电网的稳定运行。**
请确认是否需要继续翻译其他部分。
