柱上SF6开关在供电局应用与运行数据分析

杭州市电力局城西供电局于20世纪90年代开始使用SF6柱上开关，主要是用作分路开关，编号开关等。由河南获嘉、湛江开关、宁波耐吉新星、上海天罡等生产厂家提供。

这些柱上SF6开关各有特点，如现大量在使用的湛江开关生产的SF6带有低气压闭锁装置和气压表；耐吉新星的SF6开关采用翻牌的方式来显示气压是否正常，并带有低气压闭锁装置和人工闭锁装置，可在线路工作时人工闭锁，防止误操作。

根据杭州局对柱上SF6开关的招标技术要求，特别需要注意的是以下几项技术指标：

（1）灭弧室的有效期： 20年

（2）机械寿命：≥10000次（合分循环）

（3）累计开断额定短路开断电流次数：≥30次

（4）零表压下的开断电流：630A

（5）年漏气率：≤1%

根据我们这些年的运行经验，可以说上面提到的几种开关的上述关键参数都基本不能满足要求。特别是年漏气率，没有任何厂家能提供试验报告证明其产品的年漏气率≤1%。机械寿命在实际中也远小于10000次，经常有班组反映开关的操作机构失灵，在零表压下不可能开断负荷电流。我局曾发生过多起零表压下操作造成的开关爆炸事故。

因为城西局成立时间较短，所以这次数据分析的数据源来自城南局，且城南局从2001年开始就记录了运行的柱上SF6开关的各类数据。由于2001年至2004年的柱上开关运行参数因为缺乏拆除的开关的各类数据，因此不能采用，而2005年及2006年的数据记录了各类拆除开关的数据，但是没有具体的拆除日期，因此在分析数据的时候假定当年的6月30日为开关拆除的日期，使得平均数和实际情况相接近。

经过详细的比对检查，又发现2006年拆除开关的参数和2005年的内容有一半重复，因此不排除记录中各类已拆除的开关不是当年拆除的可能性，这也导致只有2005年数据可以被使用。这使得我们数学分析的结果产生偏差，即计算得出的开关平均故障运行时间有可能要比实际的要长的多。

分析这些数据主要有两个目的，第一，做出柱上开关事故发生率—时间曲线，以此作为参考来制定柱上开关运行轮换计划。第二，对我局柱上SF6开关的故障率做出一个整体的评估，以作为下一步决策的依据。

从表1，我们可以看到，A开关的累积故障率最高，几乎接近一半，虽然平均运行时间在7年左右，但真实的运行时间远小于7年，在5年左右甚至有可能在3年左右。B开关的故障率在3.37%，故障发生时平均运行时间在3年左右。B开关恰是在05年前后开始大量应用，因此这个数据是比较可信的。随着运行年份的增加，故障率存在突然升高的可能，因此也不能判定B开关的性能就一定比其他开关优秀。其他品牌的开关05年时安装较少，因此不做评判。

表1 （见附件）

表2.各类开关的详细数据分析

从表1、表2可以得到以下几点结论：

（1）柱上开关的大部分故障都是低气压故障，占所有故障的90%以上，当然，造成这一现象也有多种原因，其中机械故障不宜被察觉也是一个重要原因，主要由于有大量的分线开关且用户不经常频繁操作，因此只有在操作的时候，机械故障才能表现出来，不像低气压故障如此明显。

（2）对开关的运行数据进行一个描述统计的计算，我们可以发现低气压故障的最大运行时间和最小运行时间之比，B开关远大于A开关，同样B开关的运行时间数据的标准差系数要大于A开关的标准差系数，从统计学角度来说，B开关的运行时间参数更为分散，换句话说，A开关发生故障的时间（安装至被更换）具有高度趋同性，那这种开关在结构上更可能存在同样的某种问题，导致了该开关在运行差不多相同的时间出现同样的问题。

图1开关漏气故障发生时间分布图(图中厂名改为A和B)

我们可以看见，漏气故障高发于安装的3年之后。A开关漏气故障高发于6年之后。当然，本文前面也提到，拆除开关的参数有可能包含前两年拆除的开关参数，因此，开关的平均运行时间要远小于计算值。从这张图上，我们也可以看到，A开关发生故障的时间远比B开关更集中。

（摘编自《电气技术》，原文标题为“10kV SF6柱上开关运行维护研究”，作者为汪宇怀、樊立波。）