江陵換流站5122開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)打壓超時(shí)故障分析

陳濤 譚靜 馬曉勇

【摘要】江陵換流站交流500kV斷路器為GIS斷路器，2007年8月25日江陵站5122斷路器存在打壓超時(shí)故障，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)為油回路中的氣泡剛好位于阻塞泵、逆止閥（S51062）處，從而導(dǎo)致油路斷開(kāi)，打壓時(shí)電機(jī)空轉(zhuǎn)造成打壓超時(shí)。

【關(guān)鍵詞】換流站;GIS;操作機(jī)構(gòu);打壓超時(shí);氣泡

2007年8月25日19：56，江陵換流站5122開(kāi)關(guān)重合閘后，5122開(kāi)關(guān)C相打壓超時(shí)告警，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)5122 C相發(fā)打壓超時(shí)故障告警燈亮，操作機(jī)構(gòu)電機(jī)電源已斷開(kāi)。運(yùn)行人員將電機(jī)電源合上后，對(duì)此報(bào)警復(fù)歸，復(fù)歸后電機(jī)持續(xù)打壓，90S后液壓操作機(jī)構(gòu)彈簧壓力未達(dá)到要求，電機(jī)電源自動(dòng)斷開(kāi)并發(fā)打壓超時(shí)故障告警。

1.故障檢查及處理情況

故障發(fā)生后，對(duì)5122 C相液壓操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行外觀檢查（圖1），發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能彈簧的位置指示超出彈簧儲(chǔ)能范圍，位于儲(chǔ)能范圍的左邊，此情況表明彈簧處于釋能狀態(tài)。

圖1 液壓彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)

圖2 液壓彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)局部照片

檢查電機(jī)控制回路，發(fā)現(xiàn)控制電機(jī)啟動(dòng)的71#、72#節(jié)點(diǎn)處于閉合狀態(tài)。打開(kāi)液壓操作機(jī)構(gòu)耦合箱，檢查彈簧行程開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)行程節(jié)點(diǎn)并未到位，故71#、72#節(jié)點(diǎn)處于閉合狀態(tài)。用手盤(pán)動(dòng)電機(jī)齒輪感覺(jué)阻力較小，對(duì)報(bào)警復(fù)歸后重新建壓，電機(jī)打壓聲音軟弱無(wú)力。從上述情況判斷電機(jī)打壓時(shí)阻塞泵并未給予液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)低壓油足夠的動(dòng)力，機(jī)構(gòu)內(nèi)的高、低壓油并未流暢的進(jìn)行轉(zhuǎn)換，故不能對(duì)彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能。

拉開(kāi)5122開(kāi)關(guān)（圖2），并斷開(kāi)其操作機(jī)構(gòu)電機(jī)電源，將5122開(kāi)關(guān)C相的彈簧能量通過(guò)釋放螺栓完全釋放，合上其操作機(jī)構(gòu)電機(jī)電源并對(duì)報(bào)警進(jìn)行復(fù)歸，此時(shí)機(jī)構(gòu)開(kāi)始建壓，在建壓過(guò)程中觀察彈簧行程，發(fā)現(xiàn)彈簧壓縮一段后停止不動(dòng)，電機(jī)打壓聲音與A、B相相比明顯偏弱，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)較為順暢。由此看出阻塞泵并未給予液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)低壓油足夠的動(dòng)力，機(jī)構(gòu)內(nèi)的高、低壓油仍未進(jìn)行轉(zhuǎn)換。按下機(jī)構(gòu)的兩個(gè)分閘線圈使切換閥內(nèi)部的高、低壓油連通促使液壓油輕微流動(dòng)，同時(shí)在阻塞泵的動(dòng)力下帶動(dòng)液壓油在油路循環(huán)。此時(shí)電機(jī)打壓恢復(fù)正常，彈簧被壓縮，觀察彈簧行程開(kāi)關(guān)移動(dòng)正常，彈簧壓力達(dá)到后彈片將節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)，電機(jī)正常停止，從屏柜內(nèi)測(cè)量71#、72#節(jié)點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)。但機(jī)構(gòu)油位指示內(nèi)有較多氣泡浮出。

圖3 開(kāi)關(guān)處于分閘位置時(shí)液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)部情況

2.故障原因分析

在GIS液壓彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)中有兩個(gè)儲(chǔ)油箱，即低壓儲(chǔ)油箱和高壓儲(chǔ)油箱，儲(chǔ)能活塞S51007的上部藍(lán)色部分為低壓儲(chǔ)油箱，里面并未儲(chǔ)滿油，從觀察窗可以看到其儲(chǔ)油量;下部紅色部分為高壓油。泵電機(jī)S51002驅(qū)動(dòng)阻塞泵S51014，阻塞泵S51014將低壓儲(chǔ)油箱的液壓油抽到高壓儲(chǔ)油箱中，從而壓縮疊片彈簧組件S51008進(jìn)行儲(chǔ)能，逆止閥S51062和泵是一個(gè)整體，其作用為防止油從高壓部分流回到低壓部分（圖3）。

S51046-彈簧行程開(kāi)關(guān);S51048-觸頭;S51045-彈簧行程開(kāi)關(guān);S51059-逆止閥;

S51079-過(guò)濾器;S51014-油泵;S51062-逆止閥;S51013-排油閥;S51016-止位螺栓;S51008-盤(pán)形彈簧;S51204-輔助開(kāi)關(guān);S51012-工作活塞;S51007-儲(chǔ)能活塞;S51011-連接桿;S51004-合閘電磁閥;S51005-分閘電磁閥;S51006-切換閥;S51028-外殼

從故障處理情況可看出液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)的油回路中存在氣體。此次打壓超時(shí)故障是由于油回路中的氣泡剛好位于阻塞泵（S51014）逆止閥（S51062）處，從而導(dǎo)致油路斷開(kāi)，打壓時(shí)電機(jī)空轉(zhuǎn)，阻塞泵（S51014）未能將低壓儲(chǔ)油箱的液壓油抽到高壓儲(chǔ)油箱中，從而不能壓縮疊片彈簧組件，彈簧行程開(kāi)關(guān)不能到位，故71#、72#節(jié)點(diǎn)始終閉合。90S后該開(kāi)關(guān)發(fā)打壓超時(shí)故障告警，電機(jī)電源自動(dòng)斷開(kāi)。

3.預(yù)防措施

此次故障具有一定的偶然性，油路中有氣體存在是不可避免的，但發(fā)生此類故障的情況較少。為了防止此類情況再次發(fā)生，建議在開(kāi)關(guān)檢修過(guò)程中對(duì)開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)作出如下處理：（1）斷開(kāi)泵電機(jī)電源開(kāi)關(guān);（2）將彈簧通過(guò)釋放螺栓釋放能量;（3）將機(jī)構(gòu)的補(bǔ)油孔打開(kāi);（4）合上泵電機(jī)電源開(kāi)關(guān)對(duì)疊片彈簧組件進(jìn)行儲(chǔ)能;（5）上述工作完成后回裝補(bǔ)油孔密封螺栓。

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作者簡(jiǎn)介：

陳濤（1978—），男，工程師，國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司輔助設(shè)備專責(zé)。

譚靜（1978—），男，工程師，國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司一次專責(zé)。

馬曉勇（1987—），男，云南電網(wǎng)公司昭通供電局變電站值班員。