斷路器sF6氣壓表防雨罩的研制和應(yīng)用

李艷嬌

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局,廣東江門529000)

摘要:SF6氣體的壓力值對(duì)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(jìn)水發(fā)生誤動(dòng)作,就會(huì)造成閉鎖斷路器分閘,從而引起電力設(shè)備事故事件,影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于此,在分析SF6氣體密度繼電器進(jìn)水對(duì)斷路器影響的基礎(chǔ)上,介紹了斷路器SF6氣壓表防雨罩的設(shè)計(jì)。

關(guān)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(duì)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(jīng)接近告警值和閉鎖開關(guān)分合閘壓力值,一旦線路故障,開關(guān)重合時(shí)可能導(dǎo)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(tái)風(fēng)影響,尤其是廣東地區(qū)受影響較大,常發(fā)生嚴(yán)重的風(fēng)災(zāi),特別是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)襲擊時(shí),在持續(xù)性暴雨天氣下,由于目前變電站運(yùn)行的大部分?jǐn)嗦菲鱯F6氣壓表都沒有安裝防雨罩,一旦sF6氣體密度繼電器進(jìn)水發(fā)生誤動(dòng)作,就會(huì)造成閉鎖斷路器分閘,從而引起電力設(shè)備事故事件,影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。下面將從變電站運(yùn)行的sF6斷路器的sF6氣壓表現(xiàn)狀展開分析,對(duì)本項(xiàng)目sF6氣壓表防雨罩的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。

1斷路器SF6氣壓表的現(xiàn)狀

目前,某些變電站部分?jǐn)嗦菲鱯F6氣壓表投產(chǎn)已有十幾年的時(shí)間,由于長時(shí)間風(fēng)吹雨曬,sF6氣壓表密封材料老化,導(dǎo)致潮氣或水分進(jìn)入表計(jì)形成接地點(diǎn),影響電網(wǎng)設(shè)備正常運(yùn)行:同時(shí)sF6氣壓表觀察窗老化,對(duì)運(yùn)行人員在巡視時(shí)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(tái)風(fēng)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(nèi),導(dǎo)致表內(nèi)積水或凝露,使得sF6氣壓表二次接線盒進(jìn)水,誤發(fā)sF6氣壓低告警信號(hào),那樣就需要立即將斷路器停電進(jìn)行處理,從而擴(kuò)大了停電范圍,影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)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(jìn)水事件

2.1事件經(jīng)過

2019年某月某日,某個(gè)500kV變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)頻繁響鈴,值班員查看發(fā)現(xiàn)一直報(bào)xx開關(guān)sF6壓力低異常信號(hào),并且報(bào)警信號(hào)在數(shù)秒后迅速復(fù)歸。開關(guān)sF6壓力低可能導(dǎo)致斷路器拒動(dòng),屬于緊急缺陷,需要立刻進(jìn)行處理。值班人員馬上來到現(xiàn)場進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)密度計(jì)指針落在正常區(qū),并且還發(fā)現(xiàn)表盤內(nèi)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(jìn)水導(dǎo)致的保護(hù)裝置誤發(fā)信號(hào)。

2.2原因分析

在將xx開關(guān)轉(zhuǎn)為檢修后,運(yùn)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(shè)計(jì),必須拆開sF6壓力表外殼,然后通過壓實(shí)密封圈進(jìn)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(hù)措施,在風(fēng)吹雨淋的惡劣天氣下,密封圈易加速老化、變形,導(dǎo)致外罩與表計(jì)產(chǎn)生縫隙,進(jìn)水受潮。

3斷路器SF6氣壓表防雨罩的設(shè)計(jì)

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(cè)板、背板和緊固件組成,弧形頂板、左右側(cè)板以及背板一次成型,形成一個(gè)前端和下方開口的遮蔽罩:兩個(gè)側(cè)板均制出兩個(gè)插裝槽,兩個(gè)插裝槽和sF6氣壓表下端用緊固件進(jìn)行緊固,所用的緊固件為兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的半圓形連接片,該兩個(gè)半圓形連接片的左右兩側(cè)分別制出一個(gè)固定板,該固定板上制有螺紋孔,兩個(gè)半圓形連接片采用插裝在螺紋孔內(nèi)的螺栓固定。圖2為斷路器sF6氣壓表防雨罩設(shè)計(jì)圖。

圖2防雨罩設(shè)計(jì)圖

3.2原理分析

圖3為sF6壓力表工作原理圖,當(dāng)sF6絕緣介質(zhì)的斷路器正常運(yùn)行時(shí),標(biāo)準(zhǔn)sF6氣體處在正常環(huán)境溫度下,此時(shí)把負(fù)荷電流通過回路電阻時(shí)消耗的電功率轉(zhuǎn)化為熱能,斷路器氣室內(nèi)的sF6氣體溫度將升高,同時(shí)產(chǎn)生壓力增量,即:圖3中波紋管1外側(cè)sF6氣體的壓力將會(huì)緩慢增大,并且推動(dòng)杠桿6繞軸5順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),使得微動(dòng)開關(guān)電觸點(diǎn)4不會(huì)閉合。如果此時(shí)sF6斷路器sF6氣體有泄漏,那么波紋管1外側(cè)sF6氣體的壓力將會(huì)減小,標(biāo)準(zhǔn)sF6氣體將會(huì)推動(dòng)杠桿6繞軸5逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)電觸點(diǎn)閉合,閉鎖開關(guān)的分合閘控制回路,同時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。

4結(jié)語

對(duì)于sF6絕緣介質(zhì)的斷路器,如果暴雨天氣時(shí)雨水進(jìn)入sF6壓力表內(nèi),可能會(huì)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(shí)發(fā)生線路單相接地或相間故障,繼電保護(hù)裝置動(dòng)作發(fā)出開關(guān)跳閘信號(hào),但由于sF6壓力低閉鎖斷路器分合閘控制回路開關(guān)拒動(dòng),將會(huì)造成事故擴(kuò)大,對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。按照《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的技術(shù)規(guī)程》(GB/T14285一2806)規(guī)定,sF6壓力表是保護(hù)斷路器的安全設(shè)備,因此本項(xiàng)目通過設(shè)計(jì)斷路器sF6氣壓表防雨罩,防止sF6壓力表進(jìn)水受潮,保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。