变电站35kV室外SF6断路器更换工程分析

变电站35kV室外SF6断路器更换工程分析摘要：本文论述了变电站35kV室外SF6断路器更换工程，包含电气安装及电气试验的工作内容，掌握断路器更换工程流程和相关技术标准、规范，保证安全施工的前提下，提高工程进度和质量。

关键词：SF6断路器；电气安装；电气试验

0引言

随着现代工业发展，对变电站设备运行可靠性要求越来越高。由于变电站建站时间较早，35千伏SF6断路器均敞开式安装在室外，出现断路器二次线老化和操作机构生锈腐蚀现象，经常发生操作机构卡涩、发热及控制回路断线，导致断路器拒动、误动。因此，为了消除因设备老化引起的变电设备运行事故，对老旧的断路器进行更换改造工程。

1电气安装

1电气一次安装

断路器的固定应牢固可靠，宜实现无调节垫片安装（厂家调节垫片除外）调节断路器水平的，支架或底架与基础的垫片不宜超过3片，总厚度不应大于10mm，且各垫片间应焊接牢固。断路器及构架、机构箱安装应牢靠,连接部位螺栓压接牢固，满足力矩要求，平垫、弹簧垫齐全、螺栓外露长度符合要求，用于法兰连接紧固的螺栓，紧固后螺纹一般应露出螺母2-3圈，各螺栓、螺纹连接件应按要求涂胶并紧固划标志线。断路器需两点接地，其两根接地线应分别与主接地网不同干线连接。一次接线端子无松动、不应使用铜铝对接过渡线夹，设备与引线连接可靠，各电气连接处力矩检查合格，引线对地和相间符合电气安全距离要求，引线松紧适当，无明显过松过紧现象，导线的弧垂须满足设计规范，铝设备线夹在朝上30度－90度安装时，应设置滴水孔，设备线夹连接宜采用热镀锌螺栓。

2电气二次接线

按照断路器二次原理图、端子排图进行机构箱及端子箱二次接线，二次接线分为交直流电源、控制、信号及CT二次出线。机构箱内二次电缆应采用阻燃电缆，截面积应符合产品设计要求。互感器回路：≥4mm2；控制回路：≥2.5mm2。机构箱及端子排内备用电缆芯应加有保护帽，二次线芯号头、电缆走向标示牌无缺失现象，由断路器本体机构箱至就地端子箱之间的二次电缆的屏蔽层应在就地端子箱处可靠连接至等电位接地网的铜排上。各空气开关、熔断器、接触器等元器件标示齐全正确，可操作的二次元器件应有中文标志并齐全正确。使用加热器与各元件、电缆及电线的距离应大于50mm。所有电缆管（洞）口应封堵良好。

3SF6气体注入

气室抽真空及密封性检查应按照厂家要求进行，厂家无明确规定时，抽真空至133Pa以下并继续抽真空30min，停泵30min，记录真空度（A)，再隔5h，读真空度（B)，若(B)－(A)值<133Pa，则可认为合格，否则应进行处理并重新抽真空至合格为止。真空充气装置连接管道应清洁，抽真空达到产品要求的残压和抽真空时间。现场测量SF6钢瓶气体含水量符合要求，充气到额定压力，充气过程实施密度继电器报警、闭锁接点压力值检查，24h后进行检漏；48h后进行微水含量测量，测量结果要满足规范要求。

2电气试验

35kV室外SF6断路器电气试验涉及绝缘电阻、交流耐压、回路电阻、开关特性、电流互感器试验、SF6气体微水和密封性。

1绝缘电阻的测量

在断路器合闸状态下，采用5000V兆欧表，检查导电回路对地绝缘。在断路器分闸状态下，采用5000V兆欧表，检查各断口间的绝缘以及内部灭弧室是否受潮或烧伤，断路器整体绝缘电阻值测量，应参照制造厂规定。采用1000V兆欧表测量断路器分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻，其值一般不低于10MΩ。

2交流耐压

SF6断路器交流耐压一般采用串联谐振回路，均在SF6气压为额定值时对断路器进行合闸对地、断口间进行耐压，时间为1min，试验电压为出厂试验电压的80%，应在断路器合闸及分闸状态下进行交流耐压试验，断口间的试验电压应按产品技术条件的规定执行，试验中无击穿、闪络。

3导电回路电阻的测量

采用直流压降法测量，测试线有红色和黑色，一组粗线，一组细线，与仪器连接处注意保持颜色一致。将断路器合闸，将导电回路测试仪试验线接至断路器一次接线端上，电压线接在内侧，电流线接在外侧。电流应不小于100A，在升流和测量过程中，电流没有退下之前，不能打开电流钳。三相的数值不能超过10%，测试结果应符合产品技术条件规定值，与出厂值进行对比，不得超过120%出厂值。测量断路器分、合闸线圈及合闸接触器线圈的直流电阻，其值与出厂值相比应无明显差别，并符合制造厂规定。

4开关特性测试

合闸脱扣器应能在额定电压的85%～110%范围内可靠动作。分闸脱扣器应在额定电压的65%～110%（直流）或85%～110%（交流）范围内可靠动作。当电源电压低至额定值的30%时不应脱扣。应在断路器的额定操作电压、气压或液压下进行测量断路器主、辅触头的分、合闸时间，测量分、合闸的同期性，实测数值应符合产品技术条件的规定（相间合闸不同期不大于5ms；相间分闸不同期不大于3ms；同相各断口合闸不同期不大于3ms。同相各断口分闸不同期不大于2ms）。将断路器特性测试仪的合、分闸和储能控制线分别接入断路器二次控制线中，用试验接线将断路器一次上口的引线接入测试仪的时间通道。下口用短接线封到一块。将可调电源调至额定操作电压，通过控制断路器特性测试仪，对真空断路器进行分、合操作，得出是各相合、分闸时间及合闸弹跳时间。

5电流互感器试验

电流互感器试验涉及变比、极性、伏安特性测量。（1）变比：采用电流法测量电流互感器变比，将二次侧首尾短接形成回路，使用升流器从一次侧加大电流，钳形表测量二次回路产生电流值。例如电流互感器变比为600/5=120，升流器在一次侧加额定值600A，二次侧所测电流为额定值5A。（2）极性：通常采用直流法，用1.5-3V干电池将其正极接于互感器的一次线圈L1，负极接L2，互感器的二次侧K1接毫安表正极，负极接K2，接通一次侧干电池回路，毫安表指针正偏，断开后毫安表指针负偏，说明互感器接在电池正极上的端头与接在毫安表正端的端头为同极性，L1、K1为同极性即互感器为减极性。如指针摆动与上述相反为加极性。（3）伏安特性：在电流互感器一次侧开路的情况下，电流互感器二次侧励磁电流与电流互感器二次侧所加电压的关系曲线，即为铁芯的磁化曲线。曲线在初始阶段为线性，当铁芯饱和和拐点出现时为非线性。实验目的是检查互感器铁芯质量，判断绕组有无匝间短路，保护线圈精度有要求的进行10%误差曲线校核。试验前，应将电流互感器二次绕组引线和CT接地线均应拆除，做好防止接地的可靠安全措施，防止造成设备损坏。

6SF6气体微水和密封性

SF6气体含水量的测定应在断路器充气24h后进行。SF6气体含水量（20℃的体积分数）应符合下列规定：与灭弧室相通的气室，应小于150μL/L、其他气室小于250μL/L。采用灵敏度不低于1×10-6(体积比)的检漏仪对断路器各密封部位、管道接头等处进行检测时，检漏仪不应报警；必要时可采用局部包扎法进行气体