1、目 录摘 要 .1第 1 章 绪 论 .2第 2 章 牵引变电所断路器简介 .32.1 断路器简介 .32.1.1 SF6 断路器基本结构 .32.1.2 SF6 断路器主要组件 .42.1.3 SF6 断路器特点和作用 .52.2 牵引变电所 SF6 断路器工作原理： .62.2.1 SF6 气体性能 .62.2.2 SF6 灭弧装置的原理 .7第 3 章 SF6 断路器检修与方案设计 .103.1 牵引变电所 SF6 常见故障与分析 .103.2 SF6 断路器检修方案设计 .113.2.1 准备工作 .113.2.2 办理相关工作票 .123.2.3 检查项目 .123.3 SF6 断路
2、器气体泄漏解析过程 .133.3.1 气体泄漏的表现形式 .133.3.2 检修过程 .143.4 对 SF6 断路器定性检漏 .153.5 检修注意事项 .163.5.1 SF6 气体泄漏 .163.5.2 检查二次回路 .163.5.3 处理机械故障 .173.5.4 SF6 断路器故障处理的几点建议 .173.6 防范措施 .18结论 .19致 谢 .20参考文献 .211摘 要随着电力系统中的运行技术迅速的发展，具备运行能力最安全、最可靠的就是SF6 断路器了，它是利用气体转换动能来迅速工作，在电力系统中具有很大的影响，传统的断路器与之相对比,它在运作功能上存在明显的优势，它具有工作气
3、压低、灭弧功能高、循环应用能力极好的优点，其综合性能及环境适应能力也极好。介于目前我国在发展 SF6 断路器这块还在慢慢成形状态，创立规模上还没有一套完整的体系，且 SF6 断路器标准使用规范也在慢慢完善中，如果 SF6 断路器在使用过程中有故障产生，对电力系统的运行就会产生不可避免的影响，甚至气体泄漏影响空气质量，造成污染。在操作过程中，要使 SF6 断路器在电力系统能够安全、稳定的运行，本文着重对 SF6 断路器的检修过程、气体检漏进行了解和解析，并有针对性的采取预防措施。其次，对 SF6 断路器故障原因进行一个大概的描述，并对实现变电运行的安全性与稳定性提出处理措施。关键词：SF6 断路
4、器；故障描述；气体泄漏；防患措施2第 1 章 绪 论随着交通供电系统高压电气设备在系统及用户中起着重要的作用，它直接影响系统的安全供电和可靠供电。在所有的牵引变电系统中，断路器是最主要也是最有效的设备之一，因为它不但能够在电力系统转换输而且还能安全可靠地开断故障电流，在其他状态下还能再安全进行投入。如今社会发展迅速，我国的电力系统也随之加速发展进程，各电力系统都不断推出新的产品，因此持续使用传统油断路器已开始渐渐被淘汰，因为它已经无法满足电力系统发展的需求，在这个基础上，SF6 断路器已广泛应用于断路器领域，这就使 SF6 灭弧气体起十分重要的作用了。在 SF6 断路器中，SF6 气体具有绝缘
5、性能好、适应环境能力强、开断性能良好、重量较轻、设备轻小、载流能力很强、灭弧能力好等优势。因此，其价值也得到了广大认可。可是，就目前发展来看，出产 SF6 断路器有很多制造商，不同的制造商家有不同的使用标准和设计结构，因此，针对 SF6 断路器气体泄漏的故障检修进行以下描述。3第 2 章 牵引变电所断路器简介断路器具有开断正常负荷电流和短路电流等作用，能够利用快速的灭弧来保证电力网能安全、稳定的运行，是电力系统中不可缺少的元素，因此，不断加强断路器的管理，是我们必不可少的工作内容；在高电压电力系统中，为了保证高效率的运行，sf6 断路器已经得到了极大的推广，它具有无油化要求的特点；因此，对于熟
6、练的掌握好 SF6 断路器使用以及相关知识点的应用是十分必要的，同时对于我们来说是学习必不可少的工作内容。本次内容讲述了断路器是由什么组成的、以及SF6 断路器具有的基本结构。2.1 SF6 断路器型号说明断路器型号（拼音和数字表示）（1）种类：S:少油，D：多油，Z：真空，L:SF6（2）场所：N 表示户内，W 表示户外（3）断路器表示法中拼音后面的数字代表几种不同的意思，其中额定电压、额定电流、额定开断电流几种表达法是最常见的，如改进型用 G 表示，防污型用 W表示，拼音的额定电压数字表示特殊性能。常用型号：sn10-10、dw13-35、zn12-40.5、lw14-110。2.1.1
7、SF6 断路器基本结构4图 2.1 SF6 断路器基本结构以下几个部分则是 SF6 断路器的组成：（1）破碎部件：断路器，灭弧装置和导电系统的动、静接触。（2）支持元件：断路器外壳、支持瓷套。（3）底座。（4）操动机构。（5）传动系统。2.1.2 SF6 断路器主要组件（1）灭弧结构：电弧可以根据不同的方向来分类作用，灭弧装置中最重要的组成成分就是灭弧室了，灭弧室有自能式和外能式这两种类型。（2）绝缘结构：由导电部分组成的接地、相间和绝缘之间的断裂的三个部分。（3）导电触头：有主触头、弧触头、控制触头和辅助触头等这四大类型，这是按照功能划分的，而分静触头、动触头、中间触头则是由所处的位置决定的
8、。图 2.2 SF6 断路器组件5（4）机械传动方式和变直机构 传动方式有连杆传动、齿轮传动、链条轮或凸轮传动四种传动方式。 动态接触杆的工作运行是通过线性运动操作的，变直机构通过有导向和无导向来工作、它的形状有准确椭圆和近似椭圆机构这两种类型。图 2.3 混合式结构（5）密封圈：是由平板形密封圈、O 型密封圈等几种类型构建成的一个密封组。（6）操动机构型号表示方法：第一个拼音字母执行器（C） ，第二个拼音表示执行器类型，如 DT电磁，弹簧，Q Y液压气动；如 CY3-、CT24、CD5-XG、CD11-X、CT8-14、CD10-、CT19、CT14、CQ6-、CQ9 等，第三个拼音的意思是
9、设计序号，第四个拼音则是其他特征的意思。操动机构包括闭合机构、保持机构、制动机构、输出装置、辅助设备。62.1.3 SF6 断路器特点和作用（1）SF6 气体是一种无色无味的惰性气体，不易燃烧，因而具有良好的绝缘与灭弧性能，相比较于其他气体，六氟化硫气体存在明显的优势。六氟化硫气体作为推动断路器的使用，其具有的绝缘性能和灭弧介质使其称为一种新型的高压断路器，用来吹灭 SF6 断路器电弧是它一个更具优势的特点。（2）SF6 断路器同时还拥有超强的开断性能，对于故障区或是电网要是受到了多次雷击而造成的短路故障或是异常开断等条件下顺利的进行安全开断。SF6 断路器的绝缘性能很好，通常作为负载关闭场所
10、，用作发电厂、变电场所的控制开关和保护开关。（3）具有良好的电流开断特性是 SF6 断路器的特点之一，即使是在电流在很小很小微弱到一安以下的情况下，电弧截面很细很细时也能够进行灭弧。而且当电流很小时，其产生的电压也很低。（4）SF6 断路器灭弧系统还具有很好的密封构造，气体可以从 SF6 断路器中排放的几率微乎其微，大幅度地降低了在操作过程中产生的操作噪音。SF6 断路器结构比较简单，外观规格且紧凑，最利于使用的便是安装面积小。图 2.4 高压 SF6 断路器 72.2 牵引变电所 SF6 断路器工作原理：六氟化硫断路器在工作过程中存在明显的优势，运用气体作为灭弧介质来实现对输变电系统的保护、
11、控制及操作，用于分合额定电流、故障电流或转换线路。同时六氟化硫是一种惰性气体，它的绝缘性与灭弧性的特点发挥了很大的作用。2.2.1 SF6 气体性能（1）SF6 气体性能 SF6 气体比热度很高，为 97.1J/（mol）,比空气的大，与其余的断路器相比较，SF6 气体具有相对较强的散热能力。 六氟化硫气体在低温下不是存气体状态，正常情况下有液化的可能。其他稀有气体在零下一百度以下有液化的可能，因此在低温度高压力下是一定不能使用SF6 气体的，没有什么工作效果。从化学角度看，SF6 气体是无色无味无毒气体，在相同条件下，SF6 气体体积重，空气的体积轻些。优良的绝缘性能是 sf6 气体的优势之
12、一，在相对均匀的电场中，六氟化硫气体绝缘强度比空气大得多，如图 2.5 所示，但若含有杂质和水分的六氟化硫气体，绝缘强度就会大大减弱。图 2.5 SF6 绝缘性能8良好的灭弧功能是 SF6 必备的最好条件之一，约空气的 2 倍;处在弧芯部分的温度较高，导电性能比较好，下降非常快的是弧芯周边部温度，周围外部低温，散热性能好些；电弧灭火有很大的优势，不会产生过电压过高，当电流为零时，介质会比空气介质和介质更快的恢复。表 2.1 SF6 气体压力参数【20】序 号 项 目 单 位 数 值1 额定充气压力 MPa 0.62 补气报警压力 MPa 0.560.033 断路器闭锁压力 MPa 0.50.0
13、3相对空气开关来讲，SF6 断路器的维修检测周期比较长，维修起来也比较简单。在使用过程中正是因为 SF6 断路器具有很强的绝缘效果，所以产生火灾之类的事情完全有优势避免，对于地下型建筑以及人口密集人流量较大的地方也可以放心使用。在使用过程中有腐蚀性气体逸出，就说明 SF6 气体中有水分的存在。因此，SF6 断路器的水份控制工作尤为重要由于 SF6 断路器的 SF6 气体有很好的稳定性能，对人体没有危害，可以允许进行多次开断。2.2.2 SF6 灭弧装置的原理六氟化硫气体具有良好的灭弧性能，同时它具有良好的绝缘效果，灭弧性可以用作绝缘介质使用是 sf6 断路器的主要工作原理，在系统中对输电有良好
14、的保护用、具有控制操作能力，并且具有几种不同极性方向的分闸、合闸及快速自动重合闸等操作功能。在灭弧过程中六氟化硫气体不断发生起伏变化，产生高速气流，其可以用来吹熄电弧。操作到一定程度，绝缘室就会完全冷却下来。渐渐的当高速气流中电弧要开始燃烧的时候，就会迅速地带走灭弧室中的热量，SF6 断路器通常用于几十个大气压力的 SF6 气体、在喷嘴上形成高速气流来灭弧。在运行过程中电弧会迅速的移动速度会不断的加快，同时散热速度和金属蒸汽就会不断的减小，弧熄温度会迅速降到热游离温度以下，其次里面所含的残余物将会被移除。弧熄温度也会大大的减弱当电流接近零点的时候，当电流达到过零后，电弧的直径也明显减少。它是由新
