液壓操動機(jī)構(gòu)的斷路器進(jìn)氣原因分析

黃祥 郭樹永

【摘 要】本文針對一起液壓操動機(jī)構(gòu)斷路器液壓系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)致持續(xù)打壓的故障事件進(jìn)行說明和介紹。分析進(jìn)氣原因、提出解決辦法，最后針對液壓操動機(jī)構(gòu)斷路器提出運(yùn)行維護(hù)的建議。對于液壓操動機(jī)構(gòu)斷路器減少或者避免出現(xiàn)該類故障具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】液壓操動機(jī)構(gòu)斷路器；持續(xù)打壓；進(jìn)氣

一、引言

液壓操動機(jī)構(gòu)的斷路器具有操作平穩(wěn)、噪聲小、操作力大、需要控制的能量小等等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的運(yùn)用于變電站和換流站內(nèi)，但也存在有一些不足。如液壓系統(tǒng)進(jìn)氣使電機(jī)頻繁打壓或者持續(xù)打壓，打壓電機(jī)頻繁運(yùn)轉(zhuǎn)或持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)會影響電機(jī)的使用壽命，提高設(shè)備故障率，增加了設(shè)備的維護(hù)、檢修的工作量。本文特對液壓操動機(jī)構(gòu)斷路器一起電機(jī)持續(xù)打壓的故障進(jìn)行說明，分析故障的原因，提出運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)建議。

二、2053斷路器打壓超時故障情況簡介

2016年7月23日04時34分天生橋換流站工作站發(fā)2053斷路器打壓超時的SER信號，檢查地面和機(jī)構(gòu)箱內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)油跡，電機(jī)持續(xù)打壓，液壓保持在31.8MPa，斷開電機(jī)電源一段時間后檢查油壓未下降。2053斷路器為SEMENS公司生產(chǎn)的液壓操動機(jī)構(gòu)斷路器，其型號為3AT3-3EE。該型號的斷路器油泵電機(jī)啟動壓力返回值為32MPa（可調(diào)）。

三、液壓操作機(jī)構(gòu)斷路器儲能打壓過程分析

液壓系統(tǒng)打壓由油壓控制器B1控制。如油泵電機(jī)控制回路圖，當(dāng)油壓低于32MP（該值可調(diào)），油壓控制器B1的1、2節(jié)點(diǎn)接通，K15線圈帶電（K15為延時線圈，帶電后輔助觸點(diǎn)立即合上，斷電后輔助觸點(diǎn)延時斷開），K15線圈輔助觸點(diǎn)15與18節(jié)點(diǎn)接通，K9線圈帶電。K9線圈帶電后使油泵電機(jī)打壓回路圖中K9線圈輔助觸點(diǎn)13與14、33與34、53與54節(jié)點(diǎn)接通，油泵開始打壓。當(dāng)油壓達(dá)到32MP時，油壓控制器B1的1和2節(jié)點(diǎn)斷開，K15線圈失電，經(jīng)3S延時后K15線圈輔助觸點(diǎn)15與18節(jié)點(diǎn)斷開，K9線圈失電，K9線圈輔助觸點(diǎn)13與14、33與34、53與54節(jié)點(diǎn)斷開，電機(jī)停止打壓。

四、2053斷路器打壓超時故障原因分析及處理方法

油泵電機(jī)打壓超時可能是各級閥門發(fā)生嚴(yán)重滲漏[1]、漏油、漏氣、液壓系統(tǒng)進(jìn)氣、油壓控制器B1故障等等原因，另外頻繁打壓很重要的一個檢修項(xiàng)目就是對直流接觸器的檢查[2]。檢查該斷路器下方和機(jī)構(gòu)箱內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)油跡，可以排除油路系統(tǒng)發(fā)生外漏；斷開油泵電機(jī)的電機(jī)電源一段時間油壓未下降，可以排除油路系統(tǒng)漏氣和各級閥門泄露；測量直流接觸器的線圈電阻符合廠家要求，各輔助觸點(diǎn)動作正常，排除直流接觸器故障?？赡艿脑?yàn)橐簤合到y(tǒng)進(jìn)氣和油壓控制器B1故障。斷開打壓電機(jī)電源，打開泄壓閥，將壓力泄至零，合上電機(jī)電源，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，斷開電機(jī)電源，打開電機(jī)處的排氣塞，有大量的氣泡排出，經(jīng)多次排氣后，關(guān)閉泄壓閥，油壓從零開始建壓，檢查各壓力節(jié)點(diǎn)都正常，油壓達(dá)到32.5MP時，油泵電機(jī)停止工作，當(dāng)時環(huán)境溫度約為30℃，打壓正常。油壓達(dá)到32.5MP時，電機(jī)停止打壓，則可以排除油壓控制器B1故障，對液壓系統(tǒng)排氣后，打壓正常，則可確定打壓超時的原因?yàn)橐簤合到y(tǒng)進(jìn)氣。

五、斷路器液壓系統(tǒng)進(jìn)氣原因分析

液壓系統(tǒng)進(jìn)氣主要有以下幾條原因：第一、斷路器儲能時，電機(jī)給液壓油加壓，液壓油壓縮油與氮?dú)忾g的活塞，活塞壓縮氮?dú)馔爸械牡獨(dú)?，由氮?dú)獯鎯Ψ趾祥l所需要的能量，油為傳遞分合閘能量的介質(zhì)。油與氮?dú)庥苫钊綦x。但油、氣不能完全隔離，會有少量氮?dú)膺M(jìn)入高油壓區(qū)。第二、斷路器分閘操作時（分閘操作靠分合閘活塞二側(cè)壓差提供動力，合閘操作靠活塞二側(cè)的面積差提供動力），高壓油與低壓油連通，高壓油將以較快的速度進(jìn)入低壓油區(qū)，由于速度較快，且低壓油箱與大氣相連通，高壓油撞擊油箱內(nèi)壁激起油花，將包裹部分空氣進(jìn)入低壓油區(qū)。

六、斷路器液壓系統(tǒng)進(jìn)氣會導(dǎo)致頻繁打壓或者持續(xù)打壓故障的原因分析

如果高壓油區(qū)有汽泡，高壓油內(nèi)的汽泡通過常壓油箱排出后使實(shí)際油壓下降，反復(fù)地發(fā)生就表現(xiàn)為頻繁打壓[3]。如果低壓油區(qū)有汽泡，打壓電機(jī)在打壓過程中會將氣體吸入泵內(nèi)，氣體積聚在泵的頂部，氣體逐漸增多使泵內(nèi)油面底于活塞口上部，油泵建不起油壓[3]。

七、液壓操作機(jī)構(gòu)斷路器運(yùn)行維護(hù)建議

液壓操作機(jī)構(gòu)斷路器液壓系統(tǒng)進(jìn)氣較難避免，為不影響設(shè)備的正常運(yùn)行需要運(yùn)行維護(hù)人員做好維護(hù)和巡視工作，下面提出如下幾條建議：

1、定期對液壓系統(tǒng)進(jìn)行排氣：開關(guān)停電后，斷開電機(jī)電源，打開泄壓閥，對高壓油區(qū)進(jìn)行泄壓，泄壓后合上電機(jī)電源，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，斷開電機(jī)電源，打開排氣塞，等無汽泡排出后，擰上排氣塞，重復(fù)上面步驟多次進(jìn)行排氣。

2、設(shè)備巡視時，需要重點(diǎn)查看設(shè)備是否有漏油：重點(diǎn)查看機(jī)構(gòu)箱內(nèi)油泵處是否有漏油，機(jī)構(gòu)下方有油跡時，應(yīng)打開機(jī)構(gòu)，檢查機(jī)構(gòu)內(nèi)是否有漏油。

3、定期校驗(yàn)各壓力節(jié)點(diǎn)：斷開電機(jī)電源，對其進(jìn)行泄壓，合上電機(jī)電源讓油壓從零開始建壓，通過聽繼電器動作的聲音分別記錄氮?dú)忸A(yù)充壓力（泄壓和建壓過程的平均值）、分閘閉鎖壓力、合閘閉鎖壓力、重合閘閉鎖壓力、停泵壓力值，試驗(yàn)值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，試驗(yàn)值與標(biāo)準(zhǔn)值差別較大時，及時調(diào)整節(jié)點(diǎn)動作值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]董學(xué)廣.LW6系列SF6斷路器液壓操作機(jī)構(gòu)的異常分析[J].電力安全技術(shù)，2003，5（7）：41-41

[2]馮秀賓.CY5型液壓操動機(jī)構(gòu)頻繁打壓的重要檢修項(xiàng)目[J].高電壓技術(shù)，2005，31（6）：1-1

[3]鄭雷.3AQ/3AT系列斷路器機(jī)構(gòu)油泵頻繁打壓的分析及對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，（1）：156-156