500 kV 高壓斷路器打壓頻繁問題分析

刁興逸，徐成西，南 洋，夏博雅，劉育武

（國網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司，北京 豐臺 100071）

高壓斷路器采用的液壓機構(gòu)，因其體積小、輸出功率大、傳動平穩(wěn)、動作速度快、可靠性高、維修方便的特點，近年來被普遍應(yīng)用于高壓斷路器中。相比其他種類斷路器操作機構(gòu)，液壓機構(gòu)的構(gòu)造較為復(fù)雜，且機構(gòu)中元件長時間處于高壓狀態(tài)，故障概率相對較大，其中斷路器油泵頻繁打壓故障較多。

1 異常設(shè)備基本情況

某500 kV 站5032 斷路器為OFPTB-500-63LB型號高壓斷路器，2021 年8 月1 日生產(chǎn)，2022 年9 月29 日投入運行。2022 年11 月29—30 日，站端監(jiān)控機頻發(fā)5032 斷路器油泵運轉(zhuǎn)頻繁報警，斷路器打壓頻繁[1-2]。

2 故障原因分析

某500 kV 站5032 斷路器油泵電機啟停由壓力開關(guān)63Q1 控制，隨著油壓降低，波紋管收縮，當(dāng)油壓表壓力值低于31.5 MPa 時，壓力開關(guān)節(jié)點閉合，啟動88M 繼電器，一對節(jié)點上傳當(dāng)?shù)赜嫶涡盘?，記錄動作次?shù)，一對節(jié)點上傳后臺啟動信號，油泵電機啟動，開始打壓；隨著油壓增大，波紋管伸張，當(dāng)油壓表壓力值高于33.5 MPa 時，壓力開關(guān)節(jié)點斷開，油泵電機電源斷開，停止打壓。

對5032 斷路器自11 月29 日9:00 至11 月30 日9:00 油泵計數(shù)器的打壓次數(shù)進行比對，一日內(nèi)頻繁動作193 次，油泵頻繁啟停。再對監(jiān)控機報文發(fā)生時間進行比對，存在多次告警與恢復(fù)間隔時間極短的情況。查詢10 月初監(jiān)控機報文，結(jié)合油泵實際運轉(zhuǎn)過程，正常情況下因油壓過低引起的油泵運轉(zhuǎn)時間應(yīng)在10 s 左右。因此判斷油泵電機短時頻繁啟停原因是壓力開關(guān)節(jié)點頻繁開斷。

現(xiàn)場對5032 斷路器機構(gòu)箱內(nèi)部觀察發(fā)現(xiàn)，機構(gòu)箱內(nèi)部空間較大，內(nèi)部溫度較低，與外界環(huán)境溫度相差不大，判斷箱體保溫性不良，電加熱裝置對機構(gòu)箱內(nèi)溫度影響較小，如圖1 所示為斷路器機構(gòu)箱內(nèi)部情況。

圖1 5032 斷路器機構(gòu)箱內(nèi)部情況

結(jié)合5032 開關(guān)油泵運轉(zhuǎn)頻繁報警信號出現(xiàn)時間幾乎分布于夜晚和清晨，同時11 月29—30 日北京迎來寒潮，溫度驟降，環(huán)境溫度較低，判斷油泵電機頻繁啟停原因為機構(gòu)箱內(nèi)溫度過低導(dǎo)，致波紋管因熱脹冷縮產(chǎn)生形變，使壓力開關(guān)節(jié)點頻繁通斷而引起的油泵電機短時頻繁啟停。

結(jié)合現(xiàn)場及報文分析，建議解決方法是：（1）加強機構(gòu)箱密封性，提高保溫性能；（2）改善具有溫控調(diào)節(jié)功能的電加熱裝置，保證在低溫環(huán)境下機構(gòu)箱內(nèi)溫度正常；（3）可以在波紋管與壓力開關(guān)裝置附近裝設(shè)小型電加熱裝置，若（2）實現(xiàn)，此條可不考慮[3-4]。

后續(xù)由工程公司負(fù)責(zé)更換5032 斷路器機構(gòu)箱，經(jīng)過更換后的機構(gòu)箱密封性良好，故障消除。更換完成后進行機械特性試驗，測量結(jié)果均保持在廠家要求范圍內(nèi)，設(shè)備恢復(fù)運行，經(jīng)多次打壓、泄壓與分合操作，至今運行穩(wěn)定。

3 斷路器頻繁打壓故障其他可能原因

3.1 斷路器液壓系統(tǒng)存在內(nèi)部泄漏問題

若在對斷路器液壓機構(gòu)檢修調(diào)試過程中未做到解體部件干凈存放，致使液壓油中出現(xiàn)雜質(zhì)，則會導(dǎo)致雜質(zhì)卡在密封圈上，高壓腔內(nèi)壓力向低壓倉釋放，從而因內(nèi)泄使壓力降低引發(fā)頻繁打壓問題。

3.2 液壓系統(tǒng)內(nèi)部積聚氣體

在經(jīng)多年運行或操作比較頻繁的斷路器上，液壓系統(tǒng)的油泵內(nèi)部會積聚部分氣體，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的油壓為虛壓，使油泵不能有效將液壓油從低壓部分傳到高壓部分，從而減少油泵打壓間隔時間，引起頻繁打壓。

3.3 信號原因

由于信號干擾或電源干擾等原因，使監(jiān)控機誤報打壓頻繁信號。

4 結(jié)束語

本文以某500 kV 站5032 斷路器為例，對受溫度影響下的斷路器頻繁打壓問題進行了分析，并提出解決建議，同時對其他引起頻繁打壓的原因進行了概述。在變電站運行過程中，液壓機構(gòu)斷路器經(jīng)常出現(xiàn)打壓頻繁的故障，因此快速準(zhǔn)確判斷出故障原因，順利排除故障，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。