斷路器sF6氣壓表防雨罩的研制和應用

李艷嬌

(廣東電網有限責任公司江門供電局,廣東江門529000)

摘要:SF6氣體的壓力值對于SF6斷路器的滅弧性能和絕緣性能有著非常重要的影響,一旦SF6氣體密度繼電器進水發(fā)生誤動作,就會造成閉鎖斷路器分閘,從而引起電力設備事故事件,影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。鑒于此,在分析SF6氣體密度繼電器進水對斷路器影響的基礎上,介紹了斷路器SF6氣壓表防雨罩的設計。

關鍵詞:變電站:斷路器:SF6氣壓表:防雨罩

0引言

sF6氣體的壓力值對于sF6斷路器的滅弧性能和絕緣性能有著非常重要的影響,如果sF6氣體的壓力偏低,已經接近告警值和閉鎖開關分合閘壓力值,一旦線路故障,開關重合時可能導致電弧未完全熄滅燒毀絕緣,造成斷路器爆炸等重大事故。我國沿海地區(qū)多受臺風影響,尤其是廣東地區(qū)受影響較大,常發(fā)生嚴重的風災,特別是強臺風襲擊時,在持續(xù)性暴雨天氣下,由于目前變電站運行的大部分斷路器sF6氣壓表都沒有安裝防雨罩,一旦sF6氣體密度繼電器進水發(fā)生誤動作,就會造成閉鎖斷路器分閘,從而引起電力設備事故事件,影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。下面將從變電站運行的sF6斷路器的sF6氣壓表現(xiàn)狀展開分析,對本項目sF6氣壓表防雨罩的設計進行介紹。

1斷路器SF6氣壓表的現(xiàn)狀

目前,某些變電站部分斷路器sF6氣壓表投產已有十幾年的時間,由于長時間風吹雨曬,sF6氣壓表密封材料老化,導致潮氣或水分進入表計形成接地點,影響電網設備正常運行:同時sF6氣壓表觀察窗老化,對運行人員在巡視時抄錄sF6氣壓表sF6氣體壓力值造成了一定影響,特別是在雷雨臺風季節(jié),由于雨量較大,可能造成雨水從sF6壓力表通氣螺釘處慢慢滲入表內,導致表內積水或凝露,使得sF6氣壓表二次接線盒進水,誤發(fā)sF6氣壓低告警信號,那樣就需要立即將斷路器停電進行處理,從而擴大了停電范圍,影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。圖1為未安裝防雨罩的sF6壓力表。

圖1未安裝防雨罩的SF6壓力表

2斷路器SF6氣壓表進水事件

2.1事件經過

2019年某月某日,某個500kV變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)頻繁響鈴,值班員查看發(fā)現(xiàn)一直報xx開關sF6壓力低異常信號,并且報警信號在數(shù)秒后迅速復歸。開關sF6壓力低可能導致斷路器拒動,屬于緊急缺陷,需要立刻進行處理。值班人員馬上來到現(xiàn)場進行檢查,發(fā)現(xiàn)密度計指針落在正常區(qū),并且還發(fā)現(xiàn)表盤內霧水較多,已有掛水珠現(xiàn)象,因此初步判斷可能為sF6氣壓表進水導致的保護裝置誤發(fā)信號。

2.2原因分析

在將xx開關轉為檢修后,運行人員協(xié)同檢修人員一起拆下sF6氣壓表。由于sF6壓力表是一體化成型設計,必須拆開sF6壓力表外殼,然后通過壓實密封圈進行檢查,發(fā)現(xiàn)玻璃片上有很多一顆一顆的水珠。這主要是由于sF6壓力表外部沒有任何防雨、防曬等保護措施,在風吹雨淋的惡劣天氣下,密封圈易加速老化、變形,導致外罩與表計產生縫隙,進水受潮。

3斷路器SF6氣壓表防雨罩的設計

3.1斷路器SF6氣壓表防雨罩

斷路器sF6氣壓表防雨罩主要由一體成型的頂部弧形頂板、左右側板、背板和緊固件組成,弧形頂板、左右側板以及背板一次成型,形成一個前端和下方開口的遮蔽罩:兩個側板均制出兩個插裝槽,兩個插裝槽和sF6氣壓表下端用緊固件進行緊固,所用的緊固件為兩個相對設置的半圓形連接片,該兩個半圓形連接片的左右兩側分別制出一個固定板,該固定板上制有螺紋孔,兩個半圓形連接片采用插裝在螺紋孔內的螺栓固定。圖2為斷路器sF6氣壓表防雨罩設計圖。

圖2防雨罩設計圖

3.2原理分析

圖3為sF6壓力表工作原理圖,當sF6絕緣介質的斷路器正常運行時,標準sF6氣體處在正常環(huán)境溫度下,此時把負荷電流通過回路電阻時消耗的電功率轉化為熱能,斷路器氣室內的sF6氣體溫度將升高,同時產生壓力增量,即:圖3中波紋管1外側sF6氣體的壓力將會緩慢增大,并且推動杠桿6繞軸5順時針方向轉動,使得微動開關電觸點4不會閉合。如果此時sF6斷路器sF6氣體有泄漏,那么波紋管1外側sF6氣體的壓力將會減小,標準sF6氣體將會推動杠桿6繞軸5逆時針方向轉動,同時帶動微動開關電觸點閉合,閉鎖開關的分合閘控制回路,同時發(fā)出告警信號。

4結語

對于sF6絕緣介質的斷路器,如果暴雨天氣時雨水進入sF6壓力表內,可能會造成sF6壓力低閉鎖斷路器分合閘控制回路,屬于緊急缺陷,如果此時發(fā)生線路單相接地或相間故障,繼電保護裝置動作發(fā)出開關跳閘信號,但由于sF6壓力低閉鎖斷路器分合閘控制回路開關拒動,將會造成事故擴大,對電網的安全穩(wěn)定運行造成嚴重影響。按照《繼電保護和安全自動裝置的技術規(guī)程》(GB/T14285一2806)規(guī)定,sF6壓力表是保護斷路器的安全設備,因此本項目通過設計斷路器sF6氣壓表防雨罩,防止sF6壓力表進水受潮,保證設備的安全穩(wěn)定運行。