一起并联电容器SF6断路器灭弧室解体分析

王群锋1阎乃臣2

摘要：本文分析了某换流站内一起并联电容器灭弧室解体情况，对灭弧室内分解物及残留物产生原因进行了分析，通过对长期运行的SF6断路器灭弧室的解体，可直观观察到灭弧室的内部构件状态及分解物的分布情况，为后期进行该型断路器灭弧室场强分析、电寿命评估等工作提供物理依据。

关键词：并联电容器；断路器；灭弧室；电寿命；SF6

0引言

在高压直流输电系统中，换流阀在运行中消耗大量的容性无功功率，为了保证换流装置的安全可靠运行，必须保证换流器的无功功率供给，无功功率不足将造成交流电压不稳，严重时可危及交直流系统的稳定运行。因此，在直流换流站中需配置多组并联电容器及交流滤波器进行无功补偿[1-3]。

某换流站3602SC并联电容器SF6断路器已运行接近10年，动作次数接近2000次，其中无功控制带负荷投切1500次左右，为了准确客观地对该断路器灭弧室进行状态评价，进而评估该型断路器灭弧室的电寿命，2015年4月，该换流站3602断路器灭弧室返厂进行解体检查。

1断路器解体情况

断路器灭弧室解体前，主要进行的工作有：1）对灭弧室内SF6气体微水含量、分解物组分进行了检测，检测结果均正常；2）进行灭弧室单断口耐压试验(全电压为交流580kV)，结果均正常；3）对断路器灭弧室断口外观检查，主要查看瓷套外观、接线板和导流情况，检查结果无异常。

1.1瓷套内壁

灭弧室瓷套内壁情况如图1所示，瓷套内表面均匀附着有灰色不明物质，未形成堆积。通过分析，该灰色物质主要成分是分子筛内干燥剂分解产物。

从曲线图中可以看出，等效开断次数比是通过将原来的以50%ISN的一次开断烧蚀量作为基数所计算得来的。尽管至今还没有适用于所有断路器的有效的电寿命计算法则，但通过分析具有代表性的断路器开断试验数据，可以建立一个比较适用的灭弧室烧蚀等效定律。在实际工程中，本文推荐将上述曲线和设备生产厂提供的方法结合适用，以指导开展断路器状态评估。

3结论

（1）灭弧室内一定量的白色分解物及金属粉末暂未对灭弧室内场强分布产生影响，但随着断路器操作次数的增多，其分布密度和数量会发生变化，后期可根据生产需要，进行建模仿真分析。

（2）断路器灭弧室电寿命诊断方法在理论上尚未成熟：1）影响灭弧室电寿命的判断及判断的条件等相关因素不易寻找；2）断路器开断能量、触头磨损烧蚀程度与电寿命三者之间的对应关系及数据模型尚未建立。但断路器电寿命诊断方法的研究仍有其实际意义，随着设备状态检修的发展，通过它可以掌握断路器运行状况，开展设备状态检修。

（3）从现有的研究来看，一方面通过系统无功优化，减少电容器组或滤波器组的频繁投切来增加开关寿命；另一方面，可在SF6放电分解机理的基础上，得出断路器绝缘缺陷性质、程度及发展趋势与SF6分解组分之间的关联，为故障诊断及判断提供科学的依据。

参考文献：

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作者简介：

王群锋（1986.01-），男（汉族），河南郸城，单位：国网河南省电力公司检修公司，职称：工程师；研究方向：特高压直流运维检修管理。

阎乃臣（1985.04-），男（汉族），山东郓城，单位：国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，职称：工程师；研究方向：特高压交直流运维检修管理。