SF6开关规程.docx

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SF6开关规程

SF6断路器检修导则

一、概述：

1．HPL245B1型号系列断路器。

2．HPL72.5－300B1型号系列断路器。

3．BLG1002A型弹簧贮能操作机构。

二、引自：

1．HPL245B1型号SF6断路器说明书。

（ABB公司）

2．HPL72.5－300B1型号系列断路器说明书。

（ABB公司）

3．SF6气体相关性质说明书。

4．BLG1002A型弹簧贮能维护操作机构说明书.

三、技术数据：

1.正常的操作循环是

0－0.3s－CO－3min－CO（分闸－0.3秒－合闸分闸－3分钟－合闸分闸）。

在包括不少于3次合闸操作的断路器和继电器系统的试验期间，合闸操作之间的时间不应小于1分钟。

2.额定电流：

4000A

3.最高工作气压：

　0.8MPa

4.报警气压：

　0.45MPa

5.闭锁气压：

　0.43MPa

6.额定气压：

　0.5MPa

7.正常操作方式

正常运行期间，断路器在合闸位置。

断路器上的分闸弹簧和操作机构的合闸弹簧均储能。

8.合闸时间　　＜65ms

9.分闸时间　　20±2ms

10.合－分时间　　最大47ms

11.电机储能时间　　　最大20s

12.主回路电阻：

每极＜38μΩ

四、检修周期及检修项目：

1.检修周期：

1.1小修　1－2年进行一次

1.2扩大性小修　　

1.2.1运行15年或2000次机械合－分操作以后润滑。

1.2.2运行15年或5000次机械合－分操作以后进行预防性维护。

1.3大修　运行30年或10000次机械合－分操作大修

2.检修项目：

2.1小修及维护项目：

2.1.1断路器分控箱、汇控箱表面是否变形

2.1.2分控箱、汇控箱内部是否进水或凝露

2.1.3定期投入加热器

2.1.4分控箱内部各元件无损坏、锈蚀

2.1.5检查分、合操作机构

2.1.6测量、记录SF6气体压力

2.1.7瓷套表面有无放电、裂纹和变形

2.1.8瓷套上、下法兰有无变形、螺栓坚固

2.1.9法兰连接螺丝有无松动

2.1.10压力表有无损坏，压力是否正常

2.1.11分控箱、汇控箱内部元器件清扫检查

2.1.12开关相关的电器元件接线端子坚固

2.2大修项目：

2.2.1操作机构检修

2.2.2支持绝缘子极柱检修

2.2.3灭弧瓷套、电容器、合闸电阻瓷套检修

2.2.4灭弧室组件的检修

2.2.5内部密封组合件检修

2.2.6辅助开关检修

2.2.7压力密度计检查

2.2.8功能检查

2.2.9相关的实验项目（耐压、接触电阻、泄漏、微水）

五、开关解体检修及组装

1.断路器的三个组成部分

1.1操作机构

1.1.1HPL型断路器用BLG型电动机储能的弹簧操作机构操作。

1.1.2操作机构经垃杆和断路器柱的机械系统相连。

操作机构里合闸弹簧控制断路器的闭合，分闸弹簧被连接在断路器柱的操作机构上，合闸时断路器分闸弹簧被储能。

操作机构里的脱扣掣子装制使断路器保持在闭合状态。

断路器分闸时只需要释放脱扣掣子装置。

1.1.3BLG1002A型弹簧操作机构与相关的断路器装配没调整好的情况下，机构绝不能用储能的弹簧组操作。

1.1.4操作机构由装有一个蜗轮的电动机储能的弹簧组和起动分闸和合闸动作的机构组成，弹簧组每次合闸操作后自动储能。

1.1.5合闸弹簧储能

断路器合闸和电动机启动为合闸弹簧储能。

驱动链轮逆时针转动并拉起链条段，这样弹簧軛架被提起并给合闸弹簧储能。

在链条段不动的同时链条段停下。

1.1.6分闸操作

当断路器分闸时，分闸掣子装置的掣子爪被释放，分闸弹簧经拉杆向左推操作拐臂。

在操作拐臂靠在凸轮盘以前的运动的终端位置，运动被分闸缓冲器阻尼。

1.1.7合闸操作

当断路器合闸时，合闸掣子装置的掣子爪被释放。

链轮段被释放并把合闸弹簧的能量传输到凸轮盘。

凸轮盘顺时针旋转360°并把操作拐臂推想右直到分闸掣子装置啮合。

运动在终端位置由合闸缓冲器阻尼。

分闸弹簧经拉杆储能。

链条段上行的路径与链条段下行的路径相同。

1.1.8缓冲器

操作机构有一个阻滞凸轮盘转动的合闸缓冲器和一个阻尼分闸运动最终阶段的分闸缓冲器。

1.1.9带辅助接点的限位开关

操作机构装有一个由6个开接点和6个闭接点组成的6极辅助接点。

3个闭接点和1个开接点用于操作机构本身的功能。

额外还增加6或12个接点.

辅助接点的轴直接与操作机构的操作杆连接，从而跟踪断路器触头的运动。

1.1.10加热器

操作机构装有一个加热器以防形成结露，加热器在一直保持应接通状态。

数据

70W,220VR=691Ω±10%

2×140W,220VR=346Ω±10%

70W,110VR=173Ω±10%

2×140W,110VR=86Ω±10%

1.2分闸和合闸过程

1.2.1分闸时，压气缸沿固定活塞向下移动，因此封闭在气缸中的SF6气体被压缩并迫使气体经过喷口和弧触头高速喷出。

当弧触头分时产生电弧，强大的电弧被被阻塞在喷口。

当电流接进过零时，气体开使经压力缸喷出。

特殊设计的喷嘴保正气流被

引导吹向电弧。

气体经过下面的动弧触头和上面的静弧触头。

当电弧被冷却时电弧熄灭，电流被开断。

1.2.2合闸时，压气缸向上滑动，触头互相闭合，压气缸重新被充气。

1.3灭弧单元（包括两个灭弧室瓷套和带触头系统的上，下电流通道）

2.解体检修

2.1准备工作

2.1.1送交电气工作票

2.1.2核对并确认安全措施

2.1.3准备好所有用的工具

2.2驱动装置检修

2.2.1先确认开关在分闸位置、将SF6气体排出

2.2.2从接线板上拆除导线接头、将控制电容器固定在起重装置上、从灭弧室上松开支架、将控制电容器吊放在准备好的木质衬垫上

2.2.3拆除外均压环、拆除灭弧室间的汇流排

2.2.4将安装盖从驱动箱上拆除、将开尾销变直后、取下连接轴然后小心地放下控制杆。

2.3灭弧室及断口瓷瓶检修

2.3.1拆除灭弧室断口上的接线板，用专用吊绳将双断口灭弧室提住、拆除灭弧室驱动箱上安装盖、从等臂杆上松开连杆，松开驱动箱体和绝缘子之间的螺栓连接、取下双断口灭弧室。

2.3.2将双断口灭弧室放置在平整的基架上、两端固定以防翻倒

2.3.3不要站在悬空的载荷下、不要使定系心环粘附在驱动箱的法兰上而跌落

2.4绝缘子检修

2.4.1下双端口灭弧室并拆除十字叉头、可以拆除绝缘子

2.4.2将缘子固定在起重机上、松开法兰连接、绝缘子垂直吊起、注意不要损伤操作杆和绝缘子

2.4.3起吊绝缘子时、不要使定心环或定心套筒粘附在吊起绝缘子的下法兰上

2.4.4操作杆固定在起重机上或固定在垂直位置、矫直制动垫片、松开螺拴上螺母、取下操作杆

2.5灭弧室组件和内部密封组合件的检修

2.5.1拆卸前所有部件的位置相互作上标记

2.5.2拆开触头支架、记录连接板以及金属板角钢的位置

2.5.3将陶瓷外套用起重机吊住、松开螺母、陶瓷外套放在支架上固定

2.5.4拆除吹弧气缸及导向装置的螺栓、拉出吹弧气缸、注意导向环内的弹簧

2.5.5拆除连杆检查销钉和套筒的磨损情况、磨损时请更换

2.5.6拆除逆行活塞的直立螺栓、从导向管拉出导向装置、出头用不掉毛的纸或布擦净

2.5.7从导向管中退出支撑环、从支撑环中取出导向环、支承环和控制连杆分开、检查滑动面和摩擦面的磨损和损坏情况

2.5.8每次打开灭弧室之后都必需测量接触管和导向管之间的偏心

2.5.9用手推动随动电极、检查其灵活性及自动回位情况

2.5.10检查触头区银层磨损情况、应该50%的银层保留

2.5.11如果发现表面粗糙、请将接触面整个范围内的银层、用一个光滑的圆钢磨平

2.5.12检查灭弧喷嘴的损坏情况、不允许材料剥露、灭弧喷嘴外外缘上因滑动触头造成的、深度在0.2mm以下是允许的

2.5.13检查引弧环的机械磨损、无需考虑电弧起点

2.5.14检查灭弧栅的机械磨损情况和固定位置、短路时电弧流入引起的龟裂在几个毫米以内可以不加考虑

2.5.15检查吹弧气缸可见部分的机械磨损、清除油脂和磨损颗粒

2.5.16拆出极柱、拆下操作杆、与操作机构脱开的传动杆小心地向上拉出、旋出密封组合件螺栓、其中2只螺栓旋入压紧螺纹、将密封组合件压出

2.5.17新密封组合件加上园形密封圈后、小心地装入并拧紧、动杆用使用的清洁剂清洁

2.5.18与安装的法兰一起小心地从上面推入密封组合件；

2.5.19拆除内密封组合件上的2只圆头螺栓、脂枪装在一只孔上、向密封组件内的空间内注入油脂、直至油脂从对面孔中溢出、孔用螺栓重新封紧

2.6辅助开关检修

2.6.1拆除电气接线、松开螺纹的压紧螺栓、取出销钉从辅助开关轴上退出杠杆、松开螺栓、旋出螺栓衬套、从衬套中取出辅助开关；

2.6.2安装时注意使冲眼点指向附加辅助开关上的标记、装入时注意、使附加辅助开关上的标记指向开关及方向、轴销应牢固；

2.6.3安装轴销时、要确保轴不弯曲；

2.6.4在螺纹杆标定合、分操作的时间、调节过程需要开关动作时间的示波、用一只传动位移记录仪测量合闸时位移；

2.7角度测量

2.7.1用专用装置完成辅助开关的角度测量、角刻度安装在附加辅助开关S2上、指针安装在附加辅助开关的轴上；

2.7.2在开关合闸位置、也及附加辅助开关合闸位置、测量此位置角度；

2.7.3用手动操作装置将开关打向合闸位置、直至附加开关的接点闭合、测量此位置时角度；

2.7.4当开关处于合闸终端位置时测量角度；

2.7.5在2.7.3、2.7.4两种情况下测量出的角度差、也交接点重叠、必须大于5º、如果测量角度差不到5º、则必须在螺纹杆上修证、最终、用新的螺母和螺栓压紧连接；

2.8检查密度计检查

2.8.1借助充气装置、在密度计测试接头上、通过密度计和接触器检查总闭锁的性能

2.9功能检查

2.9.1密封性检查：

开关充气之后、对所有的密封处进行密封检查、此检查可用检漏仪或喷雾液完成、如果不具备、也可用肥皂液检查密封性；

2.9.2强迫同步功能：

开关三相合闸、一相通过手动操作分闸脱扣器而脱扣、经在强迫同步继电器中所设置的时间之后、另外两相必须在强迫同步接触器的作用下也脱扣、另两相上进行同样试验、分闸状态的开关上、通过手动操作合闸脱扣器使一相合闸、同步继电器中所设置的时间到达后、此相必须分闸、对所有的三相作检查；

2.9.3短接控制回路上的各种联锁接点，模拟在各种状态下的开关合跳，同时检测远方和就地的各种信号及远方的合跳闸的操作。

2.10回装　　按照相反的拆卸步骤回装，但相关的部件装配时应按下列工艺进行安装

2.10.1操作机构　　按上所有螺栓并用手拧紧，然后以79NM的力矩拧紧连接螺栓.

2.10.2支持瓷套装配　　以300NM的力矩,拧紧支持瓷套与支架间的连接螺栓.

2.10.3组装灭弧单元

2.10.3.1卸下灭弧单元上的盖以及支持瓷套上的盖将这些盖并保存起来。

2.10.3.2不要移动盖下的锁定垫圈,它使灭弧单元的触头系统处于密封位置。

2.10.3.3将密封圈擦干净，再抹上一层润滑脂‘‘G’’.在支持瓷套顶部法兰上的密封圈的密封面抹一层薄薄的润滑脂‘‘G’’,在密封槽以外的表面可以抹一层厚的，把密封圈放入槽中。

2.10.3.4降低灭弧单元，把它置于支持瓷套的上方.，将灭弧单元中心对准并放在绝缘操作杆上检查密封圈是否就位。

但应注意灭弧单元应该从绝缘操作杆正上方垂直放下

2.10.3.5.用螺母，螺栓和垫圈，手工将灭弧单元与支持瓷套连接起来.。

安上销钉和卡圈检查卡圈是否正确地位于其槽中。

如果需要，可以在松开螺母，通过调节螺栓对绝缘操作杆上下垂直调节

2.10.3.6往锁定垫圈上刻有螺纹的孔中拧一个MB的螺栓，将它拔出

2.10.3.7清洁密封圈和密封面，并往上抹一层润滑脂‘‘G’’

2.10.3.8安装密封盖不要毁坏密封面，用45NM力矩拧紧螺栓

2.10.3.9用螺栓将灭弧单元与支持瓷套拧紧.使用的45NM力矩

2.10.4组装电容器

2.10.4.1把电容器托架安在电容器上手工拧紧螺栓.

2.10.4.2在电容器上装上起吊装置并将其吊至安装地点

2.10.4.3将托架安在法兰上，用垫片隔开，手工拧紧螺栓。

2.10.4.4用螺栓将托架安在上机构箱上

2.10.4.5用45NM的力矩拧紧所有的螺栓

2.10.5组装电晕环

2.10.5.1将用来固定法兰与灭弧室绝缘子的螺栓拧开

2.10.5.2把电晕环吊至安装地点，重新安装螺栓，用手拧紧。

2.10.5.3用垫圈和螺母固定螺栓。

2.10.5.4用45NM力矩拧紧螺栓.

2.10.6装配拉杆

2.10.6.1在装配操作机构和断路器柱间的操作拉杆时，将断路器柱调节到正确的分闸位置。

2.10.6.2检查合闸拐臂的闭锁掣子上的锁档应靠在合闸掣子滚轴上。

检查操作机构状态是否正确向孔内插入一个工具（如大螺丝刀），按下操作杠杆上的闭锁柄。

向孔内插入一把大螺丝刀将操作杠杆推向右边.

2.10.6.3手动使操作杠杆和操作机构的拉杆向合闸位置移动，直到拉杆可以放到耦合连接头和操作机构拉杆之间，同步地将拉杆拧紧固定到操作机构的拉杆和极柱的耦合连接头

2.10.6.4转动拉杆以使它的长度减小，同时使操作杠杆移向分闸位置。

当操作杆在分闸位置，且校正孔正好与机构箱上的预留孔对齐时，拉杆达到合适的位置，用6MM直径的杆检查孔是否对齐。

检查拉杆是否旋过检查孔，锁紧螺母的紧固力矩是300NM.

2.10.6.5以直径6MM的杆检查拐臂的检查孔与机构箱的孔对齐

2.10.7检查螺栓接头应符合下面力矩要求

2.10.7.1.支架螺栓接头　　紧固力矩430NM

2.10.7.2基础螺栓接头　　紧固力矩300-350NM

2.10.7.3支持瓷套螺栓接头　　紧固力矩300NM

2.10.7.4操作机构螺栓接头　　紧固力矩79NM

2.10.7.5拉杆螺栓接头　　紧固力矩300NM

2.10.7.6密度监视器螺栓接头　紧固力矩10NM

2.10.7.7灭弧单元螺栓接头　　紧固力矩79NM

2.10.7.8底盖螺栓接头　　紧固力矩45NM

2.10.8充气过程　

2.10.8.1将气瓶置于隐避处

2.10.8.2检查断路器铭牌上标称的充气压力及混合气体（环境温度低于-40℃时需充混合气体）

2.10.8.3将调节器安在气瓶上。

设定合适的充气压力，依照下表,在调节器设置时采用合适的温度补偿。

2.10.8.4用手拉出密度监视器的密封圈。

注：

不要用尖锐的器具。

2.10.8.5以润滑脂G彻底润滑密封圈，在将它重新装回密度监视器.

2.10.8.6将密度监视器连至连接头或十字接头上，打开阀,若密度监视器连于连接头上,必须关闭阀。

同样若密度监视器连于十字接上必须关闭阀。

2.10.8.7将连接头连接于断路器气阀上。

2.10.8.8将充气软管接于连接头上。

2.10.8.9将充气软管另一头与气瓶相连。

2.10.8.10从断路器旁回到隐避处，让气体充入，直至调节器关闭。

2.10.8.11从密度监视器上读气体压力，如有必要，调节气体压力。

2.10.8.12从断路器上的连接头拆下充气软管。

2.10.8..13关掉通向密度监视器的气阀。

2.10.8.14从断路器上拆除连接头。

2.10.8.15打开阀释放密度监视器内的气压。

2.10.8.16从连接头上拆下密度监视器，将它安在断路器上。

2.10.8.17重复步骤2.10.8.4到步骤2.10.8.16，对断路器极柱B和C进行同样的工作。

2.10.8.18所有断路器极注都充气之后，关掉气瓶阀门。

2.10.8.19从气瓶上取下软管，按压逆止阀以释放调节器的压力。

2.10.8.20转动调节器阀门，释放调节器的压力，使得对其它断路器充气时不要导致充气压力出错。

注：

当最后密度监视器安在断路器上时，以10Nm的力矩拧紧连接螺母。

2.10.8.21在控制室操作断路器，使之合闸、分闸各三次。

2.10.8.22将电缆连于密度监视器上。

注：

从压力表上读气压时，要按照不同的温度来修正气压值修正方法

铭牌所示充气压力MPa（abs）

SF6

总的充气压力

SF6

总的充气压力

压力表上读得充气压力

充气时温度℃

MPa

abs

bar

abs

MPa

abs

bar

abs

MPa

a,op

bar

a,op

MPa

a,op

Bar

a,op

＋40

0.39

3.9

0.75

7.5

0.29

2.9

0.65

6.5

＋30

0.37

3.7

0.72

7.2

0.27

2.7

0.62

6.2

＋20

0.36

3.6

0.70

7.0

0.26

2.6

0.60

6.0

＋10

0.34

3.4

0.66

6.6

0.24

2.4

0.56

5.6

±0

0.33

3.3

0.63

6.3

0.23

2.3

0.53

5.3

－10

0.32

3.2

0.61

6.1

0.22

2.2

0.51

5.1

－20

0.30

3.0

0.58

5.8

0.20

2.0

0.48

4.8

2.10.9充混合气体

SF6与N2或SF6与CF4的混合气体用于最低环境温度低于-40℃的场合，用以防止SF6气体凝结。

如果需充混合气体。

可依据其铬牌

注；充混合气体,时总是先充SF6气体,充入气体的比例是;SF6;52%,N2或CF4;48%.

例；

对于一个充气压力为0.70MPa绝对压力（±20℃）的断路器，应先充以0.52×0.7＝0.36MPa，绝对压力（±20℃）的SF6气体，然后充以N2气体或CF4气体,直至压力达到0.70MPa绝对压力（±20℃）.

注；当从压力表上读气压时，要按照不同的温度来修正气压值，修正方法如下表

充混合气体

铭牌所示充气压力MPa（abs）

SF6

总的充气压力

SF6

总的充气压力

　　　　　　　压力表上读得充气压力

充气时温度℃

MPa

（abs）

bas

（abs）

MPa

（abs）

bar

（abs）

MPa

（a,op）

bar

（a,op）

MPa

（a,op）

bar

（a,op）

＋40

0.39

3.9

0.75

7.5

0.29

2.9

0.65

6.5

＋30

0.37

3.7

0.72

7.2

0.27

2.7

0.62

6.2

＋20

0.36

3.6

0.70

6.7

0.26

2.6

0.60

6.0

＋10

0.34

3.4

0.66

6.6

0.24

2.4

0.56

5.6

±0

0.33

3.3

0.63

6.3

0.23

2.3

0.53

5.3

－10

0.32

3.2

0.61

6.1

0.22

2.2

0.51

5.1

－20

0.30

3.0

0.58

5.8

0.20

2.0

0.48

4.8

2.10.10气体监测系统

2.10.10.1在操作机构底部的法兰上钻一直径为23mm的孔，安上电缆套筒及密封垫圈和螺母。

密度监视器从逆止阀上取下。

2.10.10.2从电缆套筒中插电缆至操作机构箱，将电缆与端子排按相应的操作机构接线图相连。

2.10.10.3拧紧电缆套筒使电缆不致松动。

用线夹、螺母，螺栓和垫圈，将电缆固定在支架腿上。

2.10.10.4将电缆与密度监视器的端子排相连。

注；密度监视器上所连电缆应足够长，使得不必拆去电缆就能将密度监视器从逆止阀上取下

2.10.10.5以气体检漏仪绕密度监视器的所有连接处检查，看是否有气体泄漏。

2.10.11装配指示牌和上盖　　以22Nm的力矩拧紧所有的合闸和分闸标志牌，以9Nm的力矩安装上盖。

五、实验　：

1.断路器内SF6气体的湿度以及气体的其它检测项目

1.1湿度（20℃体积分数）10-6

1.1.1断路器灭弧室气室　　大修后不大于150　　运行中不大于300

1.1.2其它气室　　大修后不大于250　　运行中不大于500

1.2毒性　　无毒

1.3酸度μg/g　　≤0.3

1.4.四氟化碳（质量分数）%

1.4.1大修后≤0.05

1.4.2运行中≤0.1

1.5空气（质量分数）%

1.5.1大修后≤0.05

1.5.2运行中≤0.2

1.6可水解氟化物μg/g　　≤1.0

1.7矿物油　μg/g　　≤10

2.SF6气体泄漏试验

2.1年漏气率不大于1%或按制造厂要求

3.辅助回路和控制回路绝缘电阻

3.1绝缘电阻不低于2MΩ

4.耐压试验

4.1交流耐压或操作冲击耐压的试验电压为出厂试验电压值的80%

5.辅助回路和控制回路交流耐压试验

5.1试验电压为2kV

6.断口间并联电容器的绝缘电阻、电容量和tgδ

6.1测得的电容值和tgδ与原始值比较，应无明显变化

7.合闸电阻值和合闸电阻的投入时间

7.1除制造厂另有规定外，阻值变化允许范围不得大于±5%

7.2合闸电阻的有效接入时间按制造厂规定校核

8.断路器的速度特性

8.1测量方法和测量结果应符合制造厂规定

9.断路器的时间参量

9.1相间合闸不同期不大于5ms

9.2相间分闸不同期不大于3ms