整理220kVSF6断路器定修标准.docx

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整理220kVSF6断路器定修标准

220kVSF6断路器（液压机构）定修标准

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初审：

修编：

编写：

1.引用标准

2.检修周期及检修项目

3.检修准备工作

3.1.检修场地及机械

4.检修工艺及质量标准

5.试验项目

6.质检点及标准

7.设备图册

1.引用标准

1.1.本产品满足IEC56、GB1984交流高压断路器标准，本定修标准以平高LW10B-252/3150SF6断路器为标准编写，其它形式的SF6断路器（液压机构）可参考此执行。

2.检修周期及检修项目

2.1.检修周期

2.1.1.本体大修周期

该类型开关由于其特点独特、性能稳定可靠、使用寿命长、综合技术经济指标高的优点，因此厂家并没有明确给出该类型开关的检修周期。

根据设备上使用的密封胶圈的寿命确定其大修周期为十五年。

2.1.2.操动机构大修周期

凡是本体大修必须进行操动机构大修（包括动力元件）。

机构大修除结合本体大修外，还需7~8年进行一次。

由于现场条件的限制，断路器的本体及机构中的液压元件一般不能现场解体。

如有需要应通知制造厂派人检修或送回厂检修。

2.1.3.小修周期

一般1~3年进行一次。

2.2.检修项目

2.2.1.大修标准项目

2.2.1.1.灭弧室装配

2.2.1.2.工作缸

2.2.1.3.一级阀、二级阀

2.2.1.4.分、合闸电磁铁

2.2.1.5.压力开关与安全阀

2.2.1.6.油泵

2.2.2.小修标准项目

断路器的小修标准项目既厂家要求的按规定程序定期维护的项目。

分每1-2年检查维护一次的项目和每5年检查维护的项目。

2.2.2.1.每1-2年检查维护一次的项目

2.2.2.1.1.外观检查

2.2.2.1.2.检查SF6气体压力

2.2.2.1.3.液压机构检查、维护

2.2.2.1.4.检查贮压器预压力

2.2.2.1.5.检查油泵启动、停止油压值、分、合闸闭锁油压值、安全阀、关闭油压值

2.2.2.1.6.检查电气控制部分动作是否正常

2.2.2.1.7.检查电气控制部分动作是否正常

2.2.2.2.每5年检查维护（含实验）的项目

2.2.2.2.1.检查密度继电器的动作值，见表5

表5SF6气体报警和闭锁压力MPa（20℃）

额定气压

报警值P1

闭锁值P2

P1－P2

0.6

0.52±0.015

0.5±0.015

0.018~0.022

2.2.2.2.2.将液压油全部放出，拆下油箱进行清理

2.2.2.2.3.试验、在额定SF6气体压力、额定油压、额定操作电压下进行20次单分、单合操作和2次分-0.3s-合分操作；每次操作之间要有1-1.5min的时间间隔；

2.2.2.2.4.测量断路器动作时间、同期性及分、合闸速度，结果应符合表3的要求。

2.2.2.2.5.测量弧触头的烧损程度

3.检修准备工作

（1）根据运行、试验及上次检修遗留问题等查清全部缺陷，明确检查内容重点项目及技术措施。

（2）组织好人力，安排好进度，讨论落实任务。

（3）作好技术准备，准备好记录表格和检修技术资料。

（4）准备好检修用具、材料、仪表、备品、备件等运至现场。

（5）按安全规程要求办理工作票，完成检修开工手续。

4.检修工艺及质量标准

因该类型开关厂家规定不在现场进行解体检修、且厂家也未给出开关主要部件的分解方法及检修工艺。

所以这里只对开关的日常维护进行简要说明：

4.1.维护前的准备工作：

断路器退出运行，使之处于分闸位置，切除交、直流等电源。

将液压机构油压释放到零。

4.2.断路器检查维修项目

4.2.1.外观检查

4.2.1.1.检查SF6气体压力；如果选用指针式密度继电器，由于其指示值带有温度补偿，因此，从指示值可直接判断出气体压力降低情况；如果选用不带指示的密度继电器，用用一般气压表来观察气体压力，所测得的值要根据当时的气温及厂家说明书提供的曲线来计算出对应于20C时的压力值，从而判断出气体压力下降的情况，如果SF6气体压力已降到接近补气报警压力，则应补充到额定值；

4.3.液压机构检查、维护项目

4.3.1.检查液压机构的管路有无渗漏油、元器件有无损坏，应区别不同情况分别进行擦拭、拧紧管接头、更换密封圈或修理；

4.3.2.油箱油位应符合规定，如果油量低于运行时所要求的最低油位，应补充足量液压油

4.4.检查贮压器预压力

机构处于零压时，用油泵或手力泵打压，开始时油压上升迅速，当压力升到某一值时，上升速度突然减缓，该值即为贮压器的预压力；对应于15C时预压力应为15±0.5MPa，如发现该值低于13MPa时，应查明氮气泄漏原因并予以修理或更，以免影响断路器的动作特性。

注意：

预压力值与温度有关，按Pt=P（15℃）+0.075×（t℃－15℃）折算。

4.5.试验将液压机构电源、操作电源恢复。

4.5.1.检查油泵启动、停止油压值、分、合闸闭锁油压值、安全阀、关闭油压值

4.5.2.检查电气控制部分动作是否正常

4.5.3.机构经排气后打压至额定油压，电操作断路器应动作正常

4.5.4.检查分、合闸操作油压降

4.5.5.检查密度继电器的动作值，见表5

表5SF6气体报警和闭锁压力MPa（20℃）

额定气压

报警值P1

闭锁值P2

P1－P2

0.6

0.52±0.015

0.5±0.015

0.018~0.022

如果选用指针式密度继电器，把密度继电器罩取下，把密度继电器从多通体上取下（多通体上带自封接头）进行充、放气来检查其第一报警值及第二报警值；如果选用不带指示的密度继电器，应先把气管焊装从充气接头上拆下（支柱下边的充气接头用盖子封好），然后打开罩，把密度继电器从支架上取下，对这种密度继电器动作值的准确校验需要专用的精密仪器及恒温气源，现场一般不具备此条件，可采用下述近似的办法：

在当时气温下对密度继电器进行充、放气检查第一报警值P1＇和第二报警值P＇，然后根据厂家提供的曲线查出表5提供的P1、P2，在当时气温下的对应值P1＂、P2＂，若P1＇、P2＇分别接近于P1＂、P2＂，则说明密度继电器动作值正常，可继续使用；若二者偏离较远，则需送制造厂进行精密校验，如确认确有问题，应更换新密度继电器。

4.6.将液压油全部放出，拆下油箱进行清理。

4.6.1.放油步骤如下：

准备一个30升左右的容器和一根约1m长、内径为Φ18的耐油软管，将该软管套在油箱底部的低压放油阀上，打开放油阀，通过软管将油箱中的油全部放至容器中，拧紧低压放油阀，去掉软管，然后拆掉油箱和油箱里边的过滤器，分别进行清洗，清洗好后装上过滤器和油箱。

4.6.2.将新液压油注入油箱至规定油位

4.6.3.作排气操作后打压至额定油压

4.7.操作试验

4.7.1.在额定SF6气体压力、额定油压、额定操作电压下进行20次单分、单合操作和2次分-0.3s-合分操作；每次操作之间要有1-1.5min的时间间隔

4.7.2.测量断路器动作时间、同期性及分、合闸速度，结果应符合表3的要求。

4.8.测量弧触头的烧损程度

断路器弧触头的烧损情况直接关系到断路器的检修周期。

现场可以根据运行记录，统计出断路器的开断次数合累计开断电流，然后根据产品的电寿命水平，决定是否对弧触头的烧损程度进行测量。

断路器可在灭弧室不打开的情况下进行弧触头烧损程度的检查，其方法是：

将断路器退出运行，用300mm长的钢板铁尺先在机构内联接座中断路器的分闸位置上找出一个测量基准点，然后使断路器慢合至刚合点（利用万用表的欧姆档接至灭弧室进出线端，刚合时，万用表的表针动作），这时再量出基准点与刚合点位置时的测量点之间的距离，从而计算出超程，判断弧触头的烧损程度。

该弧触头允许烧去10mm即超程不小于37mm。

如果触头烧损严重，应对灭弧室进行检修并更换零部件。

4.9.液压系统的油压控制

4.9.1.油泵电机组控制回路

机构箱内装有一油泵电机组，用三相交流电动机或直流电动机（M）带动高压油泵贮能，并由压力开关对其控制。

当液压系统的油压不足26MPa降至25MPa时，压力开关的相应触点闭合，接触器的线圈KM得电，电机起停控制回路接通，电机启动，带动油泵打压贮能；当油压上升到26MPa时，压力开关的触点断开，接触器失电返回，切除电机电源，贮能结束

4.9.2.重合闸闭锁回路

当油压下降到合闸闭锁值23.5±0.5MPa时，压力开关的相应接点闭合，由接线端子给出闭锁信号，供用户使用；在压力上升过程中，当压力值升到23.5＜P≤25MPa时，闭合的接点断开，重合闸闭锁解除。

4.9.3.合闸闭锁回路

油压下降到合闸闭锁值21.5±0.5MPa时，压力开关的相应接点闭合，由接线端子给出闭锁信号，供用户使用；在压力上升过程中，当压力值升到21.5＜P≤23.5MPa时，闭锁的接点断开，合闸闭锁解除。

4.9.4.分闸闭锁回路

当油压下降到分闸闭锁值21.5±0.5MPa时，压力开关的相应接点闭合，由接线端子给出闭锁信号，供用户使用；在压力上升过程中，当压力值升到19.5＜P≤21.5MPa时，闭合的接点断开，分闸闭锁解除。

该产品提供了两套互相独立的分闸闭锁信号

4.10.分闸控制回路

电气控制线路中提供了两套完全相同、互相独立的分闸回路：

主分闸回路和副分闸回路。

主分闸回路：

由按钮（SB1）输入的近控分闸命令或由端子输入的遥控分闸命令，使分闸电磁铁（K1）得电吸合，使断路器完成分闸动作；

副分闸回路：

由按钮（SB2）输入的近控分闸命令或由端子输入的遥控分闸命令，使分闸电磁铁（K2）得电吸合，使断路器完成分闸动作。

为保证可靠分闸，分闸命令持续时间不小于50ms，断路器分闸的同时，由辅助开关切除相应分闸回路的信号。

4.11.合闸控制回路

由按钮（SB3）输入的近控合闸命令或由端子输入的遥控合闸命令，使合闸电磁铁（K3）得电吸合，使断路器完成合闸动作。

断路器合闸的同时，由辅助开关切除相应合闸回路的信号。

为保证断路器可靠合闸，要求合闸命令最短持续时间不小于80ms。

注：

近控和遥控由转换开关（SPT）来控制，即把转换开关（SPT）转换到“近控”或“遥控”。

4.12.分、合闸之间的联锁

在断路器操作完成后，辅助开关（Q1）取得和断路器主触头相应的位置，所有辅助开关触点都是机械地连在一起，因此，在同一时刻仅有一路电磁铁线圈处于可工作的位置，防止了分闸和合闸信号同时施加于电磁铁线圈。

4.13.驱潮、保温和照明控制回路

机构箱内装有驱潮和保温加热器。

驱潮电阻加热器（EHD）长期投入运行，电功率80W；保温加热器（EHK）由温度控制器（ST）控制，加热器功率500W。

当环境温度低于5+2℃时，保温加热器（EHK）启动，当环境温度高于15-2℃时，保温加热器（EHK）切除；机构箱内还装有照明灯（HL），由开关（S）控制，上述加热器及照明灯由220V交流电源供电，并可由小型断路器（QF2和QF4）控制其投切。

4.14.动作计数

机构箱内装有两个计数器，计数器PC1用于记录断路器动作次数，PC2用于记录油泵电机启动次数，可由小型断路器（QF2和QF3）控制其投切。

4.15.SF6气体压力控制

如因漏气，使SF6气体压力降低到第一报警值0.52±0.015MPa时，漏气极的密度继电器的（KDI）触点闭合，由端子给出需要补充SF6气体的信号；如SF6气体压力继续下降到第二报警值0.5±0.015MPa时，则漏气极密度继电器的（KD2）触点闭合，由端子给出闭锁信号。

4.16.信号回路

油泵电机由磁力起动器或直流接触器的常开辅助触点给出启动信号，由端子给出信号供用户使用，贮能完毕返回，信号解除。

4.17.断路器现场补气方法

4.17.1.充气

4.17.1.1.SF6断路器产品安装后充SF6气体及中途补气时，可用专用充气装置充气，该装置气路连通方式见图22。

其中有5个阀门分别控制抽真空、测真空度和充气，并配有一块带负压的气压表。

在不经抽真空而直接充气的情况下，其充气方法为：

4.17.1.1.1.把机构箱侧面上的密度继电器外罩取下，打开密度继电器的端盖

4.17.1.1.2.关闭充气装置的阀门1、4、6，打开阀门2、5，阀门5与SF6气瓶之间用胶皮管连好，缓慢打开气瓶阀门，用力顶开阀门2上所连的胶皮管另一端的自封接头，使专用充气装置及管路中的空气排出而充满SF6气体，然后关闭气瓶阀门，把该自封接头与密度继电器的接头对接，用M6螺栓固定好后再打开气瓶阀门充气至额定压力，关闭气瓶阀门，去掉自封接头，密度继电器的接头用端盖封好，并用外罩把密度继电器罩上。

4.17.2.产品经解体大修后充气前必须先抽真空，此时抽真空和充气也使用专用充气装置，其使用方法为：

先把密度继电器的外罩、端盖去掉，用管子把充气装置的阀门2与密度继电器的接头连好，阀门4与真空泵相连、阀门5与气瓶（氮气瓶或SF6气瓶）相连、阀门6与麦式真空计相连。

4.17.2.1.抽真空：

充气装置阀门1、5、6关闭。

阀门2、4打开，开启真空泵抽真空。

中途需观测真空度时，把阀门6打开，从麦式真空计上读出真空度，若需继续抽真空时，把阀门6关闭，直到规定的真空度。

打开阀门5，抽5~10min，使气瓶与专用充气装置之间的连接管也处于真空状态，先关闭阀门4，后关闭真空泵，然后缓慢打开气瓶本身的阀门充气，由气压表3监测充入气体的压力值。

4.17.2.2.注意事项：

a.在抽真空过程中，人员必须密切注意真空泵的运转情况，严禁中途停电、停泵，以免真空泵中的真空油倒吸入断路器中造成严重后果，如遇停电，应立即关闭阀门4和2；

b充气时应缓慢充，使液态气体充分汽化后进入气隔，这样气隔中的SF6气体压力（或氮气压力）就是真实压力。

同时，压缩的SF6气体（或氮气）从瓶中流出汽化过程中需吸收外界大量热量，使充气管路、接头和充气装置温度骤然下降，表面结霜，胶皮管变硬。

因此充气时不宜太快。

4.17.3.充气压力的确定

技术条件中给出的SF6气体压力值为20℃时的值，当充气时的环境温度不时20℃时，充气压力要根据环境温度加以校正。

4.17.3.1.如果选用指针式密度控制器，无论在何种环境温度下其指示值都表示20℃时的气压值，可不加校正；

4.17.3.2.如果选用指针式密度控制器，无论在何种环境温度下其指示值都表示20℃时的气压值，可不加校正。

4.17.3.3.如果选用不带指示的密度继电器，充气压力值需要通过充气装置上的压力表来观测，该压力表的示值为当时气温下的气体压力值，所以，充气压力应根据图23所示的SF6气体状态参数曲线及当时气温来确定。

4.18.断路器现场SF6气体检漏方法

断路器充入额定压力的SF6气体之后，需要对断路器本体进行密封性能检查即检漏。

现场检漏一般使用挂瓶定量检漏的方法。

4.18.1.准备工作

4.18.1.1.充气后卸去定量检漏孔上的螺堵，24小时后方可检漏。

4.18.1.2.清除联接座、拉杆及检漏孔表面油脂。

4.18.1.3.检查SF6气体压力为额定压力。

4.18.1.4.被测点周围环境不得有SF6气体，如有需吹拂掉。

4.18.2.挂瓶定量检漏

现场定量检漏是采用在双道密封圈之间的检漏孔中收集泄漏出来的SF6气体的方法进行的，即挂瓶检漏。

以LW10B-252型断路器为例，检漏孔分布情况及每点允许漏气率见图24，挂瓶检漏示意图见图25，挂瓶检漏方法和程序如下：

4.18.2.1.用N2或压缩空气将检漏瓶吹干净，并用检漏仪检查确认无SF6气体，检查瓶盖连接胶管、连接螺丝密封良好

4.18.2.2.将瓶子按顺序一个一个地挂在试品检漏孔上，拧紧螺丝，并记好每个瓶的挂瓶时间。

4.18.2.3.挂瓶33min（约2000s）后按顺序一个一个地取下瓶子，用专用螺帽将瓶上接头封住，摇动检漏瓶使瓶内SF6气体充分均匀，将检漏仪探头伸进瓶子内，读出仪表格数（检漏仪的使用方法见其说明书），再根据仪器提供的曲线查出SF6浓度C，曲线见图26

漏气率计算用以下公式：

Q=PVC/t×1000（ml）×C（ppmv）/2000（s）（MPa.cm3/s）

式中：

P：

大气压0.1MPa

V：

瓶子容积1000ml

C：

SF6浓度ppmv

T：

挂瓶时间2000s

4.18.3.注意事项

4.18.3.1.每个检漏孔的漏气率式按产品年漏气率小于百分之一的要求平均分配而得到的，检漏孔的漏气率与产品漏气率的关系如下：

FNTFnTp

Fy=-----------------*100%=-------------*100%

V（Pr+P）PG

式中：

Fy：

产品年漏气率。

%

Fn：

所有检漏孔漏气率之和，Fn=∑Q（MPa.m3/s）

T:

一年时间的秒数，31.5×10*6（s）

V：

产品额定充气压力，（MPa）

P：

环境大气压，（MPa）

G：

产品充气重量，（G），LW10B-252单极充气重量9×10*3G

ρ：

SF6气体的密度，6.14×10*3g/m3

图24给出了LW10B-252断路器的5个检漏孔（如果选用单节支柱瓷套的断路器，则没有第3个检漏孔，即只有4个检漏孔）及每个检漏孔的允许漏气率，如果每个检漏孔的实测漏气率都小于其允许值，则断路器的密封性能肯定合格，如果个别检漏孔的漏气率超过了其允许值，而其余孔的漏气率都很小，经过上式计算，所得年漏气率Fy只要不超过1%，则断路器的密封性能仍为合格。

经测量某一部位漏气严重，则先应把与该处有关的连接螺丝紧固，然后重新测量；若仍不合格，则需进行如下处理：

回收SF6气体，解体断路器，检查漏气点的密封圈及密封面，必要时更换密封圈。

装配后按第9章中所述方法抽真空、处理水分，按第7章中所述方法充气，按本章前述方法重新检漏，直至合格。

4.19.断路器现场水分处理及测量方法

断路器出厂时已进行过水分处理，并充以0.03MPa的SF6气体，因此，新产品现场安装时可不进行水分处理而直接充SF6气体，充气后按下述规定程序进行水分测量，如果测得水分含量超标，必须进行水分处理；另外产品经解体大修后充SF6气体前也必须进行水分处理，待充入SF6气体后再进行水分测量，以便使断路器内部SF6气体中水分含量符合技术条件规定。

4.19.1.水分处理

断路器水分处理主要使用抽真空和充高纯度氮清洗的方法。

4.19.1.1.所需设备

所需设备包括真空泵、麦式真空计、专用充气装置和高纯氮等，所用高纯氮应符合表7的规定。

4.19.1.2.抽真空时间

抽真空时间一般需2~3小时，使真空度达133.3Pa至少维持2小时以上，抽真空时间越长，真空度越高，则对降低气体水分含量越有利。

4.19.1.3.抽真空

抽真空时，本体必须带上密度继电器一起进行。

4.19.1.4.正确使用真空泵、使用隔膜式真空泵时，在断路器本体处于负压的情况下，必须先关闭被抽管路阀门，后切断电源停泵，防止泵中真空油倒吸入本体中，因此，在抽真空时，真空泵不得随意停电。

4.19.1.5.正确使用麦式真空计

在抽真空过程中，用麦式真空计来检查本体的真空度，仅在测量时，按规定使用方法打开与真空计相连的管路的阀门，其余时间应关闭该阀门，以防止水银抽到本体中。

4.19.1.6.用高纯氮干燥

在抽真空后充SF6气体前先充0.5MPa的高纯氮进行干燥，停留12小时以上放掉氮气（放掉氮气前应检查氮气的水分含量，其值应远小于150ppmv），然后再抽一次真空，充SF6气体至额定压力（由于测水分时要消耗一部分SF6气体，因此充气时要略高于额定压力），用下述方法测水分含量，若水分超标，可重复4.19.1.3及4.19.1.6的过程，直至合格为止。

4.20.水分测量：

SF6气体中水分含量是通过水分仪来确定的，水分仪的使用方法见水分仪说明书。

4.20.1.所需设备：

所需设备包括水分仪、减压阀（同氧气瓶所用减压阀）、高纯氮。

4.20.2.检查气体压力：

测量前检查本体内SF6气体为额定压力。

4.20.3.测量时间：

测量时间选择在充完SF6气体24小时后进行。

4.20.4.气候条件：

为使测量准确，严禁在雨湿天气进行。

4.20.5.测量系统预干燥：

测量系统包括水分仪和一套管路、减压阀、气管和阀门等辅助装置，在取样前必须用高纯氮预先干燥，使其本身干燥。

4.20.6.测量系统的密封性：

测量系统必须密封可靠，为防止外界水份的渗入，管路宜采用不锈钢管或塑料管，避免用胶皮管。

4.21.对SF6气体、高纯氮及液压油的质量要求

4.21.1.对SF6气体的质量要求

断路器用SF6气体应符合表6要求

表6SF6气体质量标准

项目

指标

六氟花硫（SF6）（m/m）%

≥99.8

空气%（m/m）

≤0.05

四氟化碳（CF4）（m/m）%

≤0.05

水份（H2O）ppmg

≤8

酸度（以HF计）ppmg

≤0.3

可水解氟化物（以HF计）ppmg

≤1.0

矿物油ppmg

≤1.0

毒性

生物试验无毒

4.21.2.对高纯氮的质量要求

贮压器中使用的氮气和断路器充SF6气体前使用的氮气，都使高纯氮，其质量应符合表7的要求。

表7高纯氮质量标准

项目

指标

纯度%（v/v）

≥99.9993

氧含量ppmv

≤2.0

氢含量ppmv

≤1.0

CO，CO2及CH2ppmv

≤2.0

水份ppmv

≤2.6

注：

氮的纯度包含了微量惰性气体氦，氩，氖

4.21.3.对液压油的质量要求

液压机构中使用的液压油为国产10号航空液压油（YH-10），其性能详见SH0358，主要性能见表8。

表8YH-10航空液压油主要性能

项目

指标

运动粘度（mm2/s）

≥10（50℃时）；≤1250（-50℃时）

密度（kg/m3）（20℃）

≤850

水份（%）

无

机械杂质（%）

无

凝点（℃）

≤-70

闪点（开口）（℃）

≥92

酸值（mgKOH/g）

≤0.05

铜片腐蚀（70±2℃，24h）

合格（表面不应变黑,允许有回火色）

4.22.液压系统排气方法

断路器现场试验前,必须对液压系统进行排气,以排除混入液压油内部的气体,保证断路器机械特性的稳定性。

具体规程如下。

4.22.1.液压机构处于分闸位置,拧掉油气分离器,加油至油标最高油位以上,严禁打压,静置1h以上,使油气分离。

具体规程如下。

4.22.2.将工作缸上部排气接头的螺堵拧掉,把排气工具拧入排气接头中,顶开逆止阀（见图27）,透明塑料管的另一端放入油箱中,然后启动电动机打压,排气时间不少于5min,直到管中无可见气泡及无油流间断为止。

4.22.3.退出排气工具，慢合，使液压系统处于合闸位置，重复“2”排气过程。

4.22.4.退出排气工具，拧紧螺堵，分闸，打压至额定压力，通过高压放油阀进行两次高压状态下排气，直到压力为零。

4.22.5.合闸，打压至额定压力，通过高压放油阀进行排气，至压力为零。

以上排气程序完成后，方可正式作操作试验。

若断路器同期值不稳定，可重复以上排气程序，不得在排气不充分的情况下测量。

注：

在排气过程中如需操作，一定要退出排气工具，拧紧螺堵，防止气体