sf6 断路器低温运行压力闭锁原因分析

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1、SF6断路器低温运行压力闭锁原因分析宁琳于观超国X冀北电力有限公司检修分公司100045【文章】对SF6断路器在低温运行中SF6气体压力闭锁动作的原因进行了分析，提出了解决方案，以供参考。【关键词】解决方案；低温运行；压力闭锁；SF6断路器【Abstract】AnalysingcauseofSF6pressureblockperature,givestreatmentstomeettheemergency.【Key8pt0pt"class=Pa2>Resolves；operatingunderlopera

2、ture；pressureblock；SF6circuit-breaker1低温运行状况-26℃。当日气温回升，信号相继消失。-24℃。当天在气温回升，“SF6总闭锁”消失。2压力报警/闭锁原因分析两组断路器的额定充气压力都是0.7MPa（20℃）。根据当时的环境温度，结合图1进行分析，造成SF6压力报警/闭锁的直接原因是环境温度急剧降低，断路器气室内SF6气体液化。SF6断路器设置密度继电器的主要功能是检测断路器的SF6泄露情况。对于低温引起的SF6气体液化，进而引起的SF6压力降低，尽管总体上断路器内

3、SF6密度没有变化，但是已经造成断路器内SF6气体分布不均，影响到断路器的灭弧性能（开断能力）。在这种状况下，密度继电器通过测量误差闭锁断路器。见图SF6断路器SF6气体压力-温度特性曲线(图一)。对于3AQ1EE-252型SF6断路器,SF6压力表仅仅具有压力指示作用，不带温度补偿，压力表指示断路器的真实压力；密度继电器采用标准气室充入SF6气体作为温度补偿的方式（图2）。在低温条件下，由于机构箱内加热器的作用（图3），使得密度继电器内SF6气体高于断路器内SF6气体的温度（相差5~7℃），通过这种温度

4、差而引起的密度继电器动作，造成SF6压力报警/闭锁。对于ABB的HPL-550B2型SF6断路器，SF6压力表与密度继电器组合为一个整体，通过双金属片进行温度补偿（图4），压力表指示断路器的经温度补偿后的压力。在低温条件下，尽管双金属片的测量误差增大（比较于正常工作环境温度），但基本上还是按照图一的a线进行线性补偿（a线延长线），但是断路器内SF6气体压力已经按照液化线e下行，通过这种温度差而引起的测量误差使得密度继电器动作，造成SF6压力报警/闭锁。3气体压力报警和闭锁动作解决方案探讨（1）方案一充混合

5、气体采用对断路器内充SF6气体和N2(CF4)混合气体，解决SF6液化的方案，已经获得了应用。但是这种方案应用较多的是用在设备选型时。对于设备运行后作为解决SF6液化问题的方案：一是如果采用SF6和N2混合气体，首先要考虑的因素是，在混合气体保持原额定压力的条件下，断路器的额定开断电流将下降约20%，采用该方案，需要核对断路器安装位置的开断容量是否满足，同时为了保证混合气体的灭弧特性，需要重新调整断路器的机械特性。经过厂方技术核实，如果断路器的密封性能能够承受更高的压力时，可以提高断路器SF6/N2混合气

6、体的额定压力，以获得相等的开断容量。这种情况下带来的问题是，断路器灭弧元件的使用寿命可能要降低，断路器的分/合闸速度可能会因此降低。二是如果采用SF6和CF4混合气体，虽然不会降低断路器的开断容量，但是因为CF4有毒，并且价格高，也会带来一些管理上的问题。同时，有些厂家为了保证断路器的灭弧性能，需要更换灭弧室内的喷口等灭弧元件。对于运行部门，该方案带来的问题是于气体的补充都增加了难度。该方案的可行性，需要电X规划计算部门、断路器生产厂家及设备运维部门的合作，进行计算、试验、现场检验后，方可决定。（2）方案

7、二调整密度继电器的定值3AQ1EE-252型SF6断路器在设备选型时是按照-25℃~50℃选型的，即在-25℃时，SF6压力为0.46MPa时，“SF6闭锁”。实际上，根据厂方技术人员的介绍及技术资料，原工作环境温度的选择有一定的保守性。该类断路器适用于-30℃~+50℃的环境。基于这种考虑，更换适用于-30℃~50℃密度继电器，将“SF6泄露”定值调整为0.52MPa，“SF6总闭”定值调整为0.5MPa，以适应断路器运行于低温-30℃的工作环境。（3）方案三改动SF6总闭锁二次线，在环境温度低的情况下

8、临时解除闭锁该方案原理是在低温环境引起的“SF6压力低闭锁闭锁”报警时，运行人员就打开闭锁回路中的保护压板，临时解除“SF6压力低闭锁”功能；等待天气回暖，SF6压力降低闭锁返回，投入保护压板。该方案的实施比较简单，但是带来的风险是：对于低温引起的SF6断路器内气体液化后SF6气体压力降低，如果要保证断路器的额定开断容量，断路器能有多少安全裕度的问题。尽管有些厂家给出了断路器在环境温度设计范围下限可以短时间运行的经验，但是经验