氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器改造應(yīng)用分析

一、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器應(yīng)用背景

我國九十年代至今陸續(xù)投運(yùn)了大批氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器，隨著運(yùn)行年限的增加，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)逐漸暴露出由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不盡合理造成缺陷頻發(fā)的問題。

本文通過幾起氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器的故障現(xiàn)象和處理過程，深入分析產(chǎn)生故障的原因，進(jìn)而立足電網(wǎng)實(shí)際針對西高和沈高廠生產(chǎn)的不同類型的斷路器提出可行的改造方案，在綜合分析比較的基礎(chǔ)上得出最終的具體改造意見，開展改造工作，保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。

二、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器改造技術(shù)原理

（一）西開產(chǎn)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器改造方案

1.存在的主要問題。西開本廠生產(chǎn)的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的主要問題是：管路中積存有水分造成管路銹蝕、閥體結(jié)冰，導(dǎo)致閥口關(guān)閉不嚴(yán)引起打壓頻繁或拒動(dòng)；分閘閉鎖裝置各轉(zhuǎn)動(dòng)軸卡澀，分閘一級閥驅(qū)動(dòng)裝置各轉(zhuǎn)動(dòng)軸卡澀，不能釋放合閘一級閥，造成開關(guān)拒動(dòng)。產(chǎn)生這些問題的原因一是氣動(dòng)機(jī)構(gòu)沒有安裝水氣分離裝置或水氣分離效果不良造成空氣中的水分在壓縮過程中成為凝結(jié)水積存在氣體回路中。二是西開本廠生產(chǎn)的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)各零部件加工精度不足，選用材質(zhì)較差，易發(fā)生卡澀、配合不靈活等缺陷。

西菱公司生產(chǎn)的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生的缺陷較少，主要集中在空氣壓縮系統(tǒng)部分。

對歷年來各單位氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)西開本廠生產(chǎn)的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)缺陷較多，同時(shí)西開廠現(xiàn)已不再生產(chǎn)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，無法保證零部件供應(yīng)，因此需整體改造。西菱公司生產(chǎn)的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)問題較少，現(xiàn)仍在正常生產(chǎn)，并為西開和日本國內(nèi)提供該產(chǎn)品，因此只需按要求進(jìn)行常規(guī)大修。

2.改造方案。對西開產(chǎn)機(jī)構(gòu)與西菱產(chǎn)機(jī)構(gòu)采取不同方案進(jìn)行改造。1）西菱產(chǎn)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)改造方案：a.對未安裝汽水分離器的機(jī)構(gòu)加裝汽水分離器；b.按照要求進(jìn)行6年一次的周期檢修。2）西開產(chǎn)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)改造方案：a.對未安裝汽水分離器的機(jī)構(gòu)加裝汽水分離器；b.更換機(jī)構(gòu)機(jī)芯為西菱產(chǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)芯；c.其他項(xiàng)目按照周期檢修項(xiàng)目進(jìn)行。

（二）沈開廠氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器改造方案

1.存在的主要問題。根據(jù)對歷年來各單位氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的主要問題有：管路中積存有水分造成管路銹蝕、閥體結(jié)冰，導(dǎo)致閥口關(guān)閉不嚴(yán)引起打壓頻繁或拒動(dòng)；各管路、截門、密封墊密封不良造成打壓頻繁或拒動(dòng)；機(jī)構(gòu)元件材質(zhì)不良銹蝕造成動(dòng)作卡澀，分合閘速度不合格或拒動(dòng)；壓力開關(guān)損壞；低溫時(shí)SF6氣體壓力低報(bào)警等。通過對以上問題進(jìn)行分析，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)缺陷頻發(fā)的主要原因有以下幾點(diǎn)：1）氣動(dòng)機(jī)構(gòu)沒有安裝水氣分離裝置或水氣分離效果不良造成空氣中的水分在壓縮過程中成為凝結(jié)水積存在氣體回路中。2）儲(chǔ)氣罐及空壓機(jī)出口小儲(chǔ)氣罐的內(nèi)外表面均沒有采取熱鍍鋅處理工藝，易發(fā)生罐體表面及內(nèi)部嚴(yán)重銹蝕等問題。3）分閘電磁閥和合閘電磁閥屬早期產(chǎn)品，材質(zhì)中含鐵量超標(biāo)，易生銹，再加上加工精度不足，公差較大，使開關(guān)經(jīng)常發(fā)生拒動(dòng)現(xiàn)象。4）密封墊材質(zhì)差或安裝不到位發(fā)生損壞導(dǎo)致漏氣。5）放水閥、泄漏閥和各處氣體截門材質(zhì)差或耐壓強(qiáng)度不足，經(jīng)常發(fā)生關(guān)閉不嚴(yán)或漏氣。6）SF6密度繼電器安裝在機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)，起不到溫度補(bǔ)償作用，誤發(fā)報(bào)警信號(hào)。

改造方案：1）對所有機(jī)構(gòu)安裝性能較好的水氣分離裝置，從根源上杜絕凝結(jié)水對機(jī)構(gòu)的腐蝕。2）針對各個(gè)型號(hào)產(chǎn)品的不同問題，分別進(jìn)行改造。①對沈陽高壓開關(guān)廠LW11-220和LW11-110產(chǎn)品，采取如下措施：a)對儲(chǔ)氣罐、空壓機(jī)出口小儲(chǔ)氣罐及其與主閥之間的連接管進(jìn)行防腐處理。對2000年及以前的產(chǎn)品以及檢查中發(fā)現(xiàn)生銹的產(chǎn)品進(jìn)行熱鍍鋅處理。b)更換早期分閘電磁閥和合閘電磁閥。對1999年及以前的產(chǎn)品進(jìn)行整體閥系統(tǒng)更換。c)更換1999年及以前的產(chǎn)品合閘線圈。d)更換各密封閥門為3.6MPa型，更換老化的泄漏閥。

e)更換81mm的合閘保持掣子復(fù)位彈簧，將彈簧長度改為91mm。f)更換逆止閥。g)將原安裝于匯控柜內(nèi)的SF6密度繼電器更換為帶外引感溫包型式的產(chǎn)品（1998年及以前），將感溫包安裝于機(jī)構(gòu)箱外。②對沈陽高壓開關(guān)廠LW12-220產(chǎn)品，采取如下措施：a)更換各密封閥門為3.6MPa型，更換老化的泄漏閥，更換逆止閥。b)對儲(chǔ)氣罐、空壓機(jī)出口小儲(chǔ)氣罐及其與主閥之間的連接管進(jìn)行防腐處理。對2000年及以前的產(chǎn)品以及檢查中發(fā)現(xiàn)生銹的產(chǎn)品進(jìn)行熱鍍鋅處理。c)更換早期分閘電磁閥和合閘電磁閥。對1999年及以前的產(chǎn)品進(jìn)行整體閥系統(tǒng)更換。d)將原安裝于匯控柜內(nèi)的SF6密度繼電器更換為帶外引感溫包型式的產(chǎn)品（1998年及以前），將感溫包安裝于機(jī)構(gòu)箱外。鑒于沈開LW11斷路器操作振動(dòng)過大，容易引發(fā)螺絲松動(dòng)、瓷套震裂等嚴(yán)重缺陷，和改造零部件技術(shù)支持基本上沒有保障，改造后仍發(fā)生拒分現(xiàn)象，建議對沈開LW11斷路器進(jìn)行整體更換。

三、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器改造后應(yīng)用分析

通過對氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器進(jìn)行上述改造措施，從根本上消除了氣動(dòng)機(jī)構(gòu)部件銹蝕、密封不嚴(yán)等問題，以前由每周放水1次現(xiàn)延長至每月放水1次且水量極少。通過對氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器的改造實(shí)施能減少近90％消缺停電時(shí)間，減少了運(yùn)行人員的操作時(shí)間，增強(qiáng)了電網(wǎng)可靠性，有效減少了停電的次數(shù)和時(shí)間，提高了公司變電設(shè)備可靠性水平。從而明顯降低了氣動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器的運(yùn)行和檢修維護(hù)成本，提高了人員的效率，減少了對環(huán)境的破壞，是一種有效的技術(shù)措施。