FX22型斷路器液壓機構頻繁啟動原因分析

王 彪，周程肖

（嘉興電力局，浙江 嘉興 314033）

液壓機構具有輸出功率大、時遲小、反映快、負載特性配合好等優(yōu)點而廣泛用于斷路器操動機構。FX22型斷路器采用的液壓機構為常高壓保持式，一旦存在泄漏就會引起油泵頻繁啟動，雖然對斷路器分合操作不會構成直接影響，但如果長期不處理，缺陷會不斷發(fā)展，將對設備使用壽命產(chǎn)生影響。當油泵一天啟動超過20次以上時，應引起運行人員的注意并安排檢修。

1 斷路器液壓機構滲漏的分析判斷

液壓機構滲漏可分為外部滲漏和內(nèi)部滲漏，會引起油泵頻繁啟動。

1.1 機構外漏的判斷

當機構發(fā)生外漏時，主要發(fā)生在管路各連接和密封部位，肉眼可直接觀察到。造成滲漏的原因主要有：

（1）管路連接處的密封墊在油壓和環(huán)境溫度的作用下發(fā)生老化。

（2）連接頭在組裝時擰緊力矩不夠，造成接頭在高壓作用下密封功能下降。

（3）連接頭處因安裝不當出現(xiàn)變形，或有機械損傷，如裂痕、毛刺等。

出現(xiàn)以上情況時可以采取更換密封圈、墊片，收緊管頭，拆卸管頭進行精加工處理或者更換等措施。

1.2 機構內(nèi)漏的判斷

當機構發(fā)生內(nèi)漏時，一般很難直接觀察到，可通過觀察壓力表的下降速率或記錄油泵在一天內(nèi)的打壓次數(shù)來判斷，根據(jù)斷路器的啟動頻率來分析判斷頻繁啟動的原因及故障點。

當斷路器分、合閘均發(fā)生滲漏時，通常是液壓機構的高壓油路以及相關的閥系統(tǒng)密封不嚴造成的。此時應首先檢查放油閥和安全閥是否關閉嚴密，將其后端的低壓油管拆下觀察有無液壓油流出；再檢查斷路器一、二級閥中的供油閥是否漏油；檢查指令閥和主控閥的密封是否可靠。斷路器低壓油管在運行狀態(tài)下也可拆開檢查。

若斷路器合閘時發(fā)生滲漏而分閘時沒有滲漏，則是合閘高壓油管及閥系統(tǒng)有滲漏。有以下幾種可能：

（1）主控閥的二級閥自保持空腔球閥及閥線密封不良，當開關處于合閘位置時，因二級閥錐閥合閘不到位，造成二級閥的排油閥密封不嚴，高壓油從二級閥的排油閥處竄出，通過主控閥的低壓回油管返回低壓油箱，造成內(nèi)漏。

（2）二級錐閥的滑動組合密封及錐閥的閥線密封不良。

2 斷路器頻繁啟動分析及處理

對某500 kV變電站的14臺（42相）FX22型斷路器液壓機構滲漏油情況進行檢查統(tǒng)計，其中有25相存在滲漏油，缺陷率達60%，而這批斷路器投產(chǎn)還不到3年。

其中編號為5062的斷路器打壓最為頻繁，表1為現(xiàn)場統(tǒng)計的5062斷路器液壓機構在幾天內(nèi)的動作次數(shù)。對液壓回路進行清理后就能保持較長時間內(nèi)不再發(fā)生頻繁啟動現(xiàn)象，即使再次發(fā)生頻繁啟動現(xiàn)象后也會維持正常狀態(tài)較長時間，在這個頻繁啟動發(fā)生周期逐漸縮短的過程中，斷路器都維持在合閘狀態(tài)。

表1 5062斷路器液壓機構動作次數(shù)

根據(jù)產(chǎn)品說明，F(xiàn)X22斷路器一天內(nèi)打壓次數(shù)在20次以下屬正常范圍。顯然5062斷路器液壓機構C相油泵啟動次數(shù)已不正常。通過對液壓系統(tǒng)的檢漏可以直觀觀察到：在油路受壓情況下，安全閥與閥體接洽面有明顯的滲漏油，現(xiàn)場判斷頂部橡膠密封圈因老化損壞而失去密封作用?，F(xiàn)場解體大修發(fā)現(xiàn)廠家組裝時漏裝A相和C相密封圈。

2.1 原因分析

液壓機構的密封方式有密封件密封和閥口密封兩種。密封件密封又分動、靜密封，動密封的密封件一般為橡膠密封件，適用于內(nèi)部密封。如果密封不嚴產(chǎn)生泄漏造成頻繁啟動時，不容易被發(fā)現(xiàn)，只能靠分析來判斷，或者是在設備停運檢漏時發(fā)現(xiàn)，而這種停運判斷的方法對輕微的密封件損壞不太有效，因為經(jīng)過停送電操作后密封件的位置會發(fā)生一定變化，使泄漏的程度也發(fā)生變化，如果泄漏變小就更難判斷。

閥口密封的密封材料采用優(yōu)質(zhì)鋼，是靠閥口的精度和壓力實現(xiàn)密封。如果因閥口密封不嚴造成頻繁啟動，不會出現(xiàn)時好時壞的現(xiàn)象，因為閥口缺損造成的泄漏在運行中不會自行消失，如果閥口處有異物泄漏同樣不會自行消失。而正常運行時如果液壓油中有異物也不可能進入閥口，因閥口在運行過程中是靜止不動的，密封嚴密的閥口在靜止狀態(tài)下不可能有異物進入。

從以上分析情況判斷，5062斷路器頻繁啟動的缺陷部位在油泵高壓出口處逆止閥的可能性最大，原因是斷路器在運行狀態(tài)下只要該閥體打壓時動作，而且在油泵打壓時閥體的密封處始終在變化，就會導致密封時好時壞，這跟以上分析是吻合的。其次是因FX22為錐閥，其工作原理是在打壓時高壓油頂開閥芯、經(jīng)閥芯上的小孔進入高壓油管路，因為閥芯與閥體的制造工藝很精密，一般情況下只有少量高壓油能通過間隙進入高壓油管路。如果打壓過程中有少量的纖維雜物通過油泵進入逆止閥閥口，就有可能留在閥口上導致逆止閥閥口密封不嚴，液壓油泄漏（回油）造成頻繁啟動。而打壓時閥體位置一直在變化，這種現(xiàn)象也有不確定性，導致密封時好時壞。另一個原因是該斷路器曾在以前的反措換油時發(fā)現(xiàn)油箱內(nèi)有大量雜物，這些雜物可能是高低壓管路里的殘留物，雖然在反措時對液壓油進行了更換并過濾，但是管路里的雜物不易完全清理干凈，只能通過一定的斷路器操作次數(shù)和過程后經(jīng)過低壓油管回到儲壓油箱內(nèi)，這正是每次處理后能保持一段時間穩(wěn)定的原因所在。

2.2 故障處理

通過以上分析發(fā)現(xiàn)滲漏點后，即可采取相應措施進行處理。如果是動、靜密封圈或墊片損壞和老化，可更換密封圈、墊。如果閥體出現(xiàn)滲漏，可對閥體密封面進行解體清洗、修復或更換，并且對所有的高、低壓管路進行清洗以消除隱患，必要時更換低壓管路。在處理過程中，一定要按《SF6斷路器檢修工藝》的相關要求進行，確保檢修工藝和檢修質(zhì)量。在電機啟動油泵從低壓油區(qū)向高壓油區(qū)泵油過程中，由于高壓活塞等部位存在摩擦，長時間運行后，油中就可能出現(xiàn)雜質(zhì)，而低壓油缸內(nèi)的油向油泵區(qū)流動時要經(jīng)過油紙過濾器，當油中的雜質(zhì)較多時可能會堵住過濾器，使液壓油無法正常流動，從而影響打壓儲能的時間，這種情況下就應更換過濾器和液壓油。

3 結語

通過上述FX22型斷路器液壓機構密封原理和故障現(xiàn)象分析，可以確定FX22型斷路器頻繁啟動的直接原因是液壓回路密封不良導致滲漏油，而根本原因是液壓回路中存在雜質(zhì)使密封性能下降，從而可以制定有針對性的措施來處理。另一方面，阿爾斯通公司FX32和FX22斷路器在我國最長已運行了20余年，這些設備已超過或接近檢修年限，目前都處于故障多發(fā)期。由于檢修周期、檢修方式以及檢修內(nèi)容和備品備件等問題，目前尚缺乏整體考慮，因此必須盡早對500 kV SF6高壓斷路器的檢修提出具體方案，以保證系統(tǒng)的安全運行。

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