彭偉樂

(廣東電網(wǎng)公司珠海供電局，廣東 珠海 519000)

1 基本情況

3AQ1EE型SF6高壓斷路器是西門子(杭州)高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)的液壓操作斷路器，額定電壓為252kV。此開關(guān)的油泵啟動(dòng)壓力為32MPa，正常情況下打壓后的壓力為33～34MPa，，建壓只需要4～5s。油泵的工作，通過電子壓力接點(diǎn)控制:當(dāng)油壓下降至32MPa時(shí)，油泵開始啟動(dòng)打壓，當(dāng)壓力超過32.5MPa，打壓接點(diǎn)會(huì)斷開，但油泵會(huì)繼續(xù)打壓3～5s后，自動(dòng)停止打壓。2010年4月，檢修人員發(fā)現(xiàn)變電站內(nèi)一臺(tái)該型號(hào)斷路器出現(xiàn)了不能正常建壓的故障，具體表現(xiàn)為:開關(guān)打壓10多分鐘仍不停止，且壓力到達(dá)32.MPa后，無(wú)法繼續(xù)上升，導(dǎo)致開關(guān)無(wú)法進(jìn)行正常的分合動(dòng)作。

2 原因分析

圖1 3AQ1EE型高壓斷路器液壓機(jī)構(gòu)

液壓機(jī)構(gòu)打壓時(shí)間過長(zhǎng)或打不上壓的原因主要有兩大類。一類是電機(jī)或油泵故障，如電機(jī)燒壞不轉(zhuǎn)、油泵本體故障打不起壓等;另一類是打壓系統(tǒng)中出現(xiàn)密封不嚴(yán)、雜質(zhì)阻塞，如過濾器被臟物堵住、油泵逆止閥密封不嚴(yán)、缸座密封圈損壞、泵內(nèi)有空氣、高壓油路有滲油、低壓濾油網(wǎng)堵塞、油泵進(jìn)液壓管堵塞、油泵出口逆止閥密封圈損壞等。通過檢查，我們發(fā)現(xiàn)電機(jī)和油泵均運(yùn)轉(zhuǎn)正常，且在打壓時(shí)壓力能達(dá)到32MPa，只是無(wú)法再上升，排除了電機(jī)或油泵損壞的可能性;檢查液壓油發(fā)現(xiàn)油清潔度較高，并無(wú)雜質(zhì);高壓油路也沒有滲漏油現(xiàn)象，密封良好;通過監(jiān)聽內(nèi)部流動(dòng)聲發(fā)現(xiàn)并無(wú)異常。

圖2 3AQ1EE型高壓斷路器油泵組合單元

隨后對(duì)油泵進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)松開排氣孔螺絲時(shí)，出現(xiàn)了很多氣泡，正常情況下此處應(yīng)無(wú)氣泡排出。通過分析發(fā)現(xiàn)，如果泵中存在空氣，會(huì)對(duì)液壓機(jī)構(gòu)的操用造成很大的影響。這是因?yàn)槿绻椭写嬖诳諝?，在建立油壓的過程中，空氣會(huì)同時(shí)被加壓，在油泵建壓過程中溫度會(huì)不斷升高，在油中的溶解度不斷減小，體積也會(huì)不斷加大，油氣進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定的補(bǔ)壓過程，油氣混合物壓力不斷上升。但進(jìn)入高壓油的空氣經(jīng)加壓后，溫度會(huì)下降，體積會(huì)變小，同時(shí)在油中溶解度也會(huì)增大，氣體壓力下降導(dǎo)致了高壓油區(qū)的壓力突然下降，抵消了油泵對(duì)低壓油進(jìn)行的壓力升高作用。當(dāng)氣體過多時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致油泵建壓時(shí)間過長(zhǎng)，甚至無(wú)法達(dá)到預(yù)定的壓力。

同時(shí)，當(dāng)泵內(nèi)液壓油存在過多空氣時(shí)，溫度對(duì)高壓斷路器的操作也會(huì)產(chǎn)生影響。這是因?yàn)橛蛢?nèi)有氣體存在，在溫度較高時(shí)，油溶解氣體的能力降低，油中氣體體積增大，這會(huì)使高壓油系統(tǒng)的壓力增大;而當(dāng)溫度降低時(shí)，更多的氣體溶進(jìn)油中，氣體體積減小，高壓油系統(tǒng)的壓力會(huì)出現(xiàn)明顯的下降，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)壓。當(dāng)存在的空氣較多時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)頻繁的打壓現(xiàn)象，在環(huán)境溫度較低時(shí)現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

考慮到已有較長(zhǎng)時(shí)間未對(duì)此開關(guān)進(jìn)行排氣，結(jié)合故障的表現(xiàn)，可以斷定故障原因是泵內(nèi)進(jìn)空氣量過大導(dǎo)致建壓不成功。

3 故障處理

找出故障原因后，按以下步驟對(duì)油泵進(jìn)行排氣:

①關(guān)閉油泵回路的電機(jī)電源，將液壓系統(tǒng)的油壓卸到零壓;

②將油泵上的排氣螺絲松開，保持在松開狀態(tài)，當(dāng)排出的油無(wú)氣泡時(shí)，擰緊排氣螺絲;

③合上油泵回路電機(jī)電源，讓油泵空轉(zhuǎn)約10min(此時(shí)卸壓螺栓保持在卸壓狀態(tài))，擰開排氣螺絲進(jìn)行排氣;

圖3 3AQ1EE型高壓斷路器油泵排氣螺絲

圖4 3AQ1EE型高壓斷路器泄壓螺栓

④反復(fù)以上步驟①～③直到排氣孔完全出液壓油，無(wú)氣體排出為止。

⑤擰緊排氣螺絲，合上電機(jī)電源，檢查氮?dú)鈨?chǔ)能筒氣體的預(yù)充壓力;

⑥氮?dú)鈨?chǔ)壓到正常壓力后，在系統(tǒng)允許的情況下，分合斷路器2～3次;

⑦卸壓，再次檢查油泵內(nèi)有無(wú)氣體存在，若沒有，則故障排除。

4 結(jié)束語(yǔ)

液壓操作機(jī)構(gòu)廣泛運(yùn)用于110kV及以上高壓或超高壓斷路器，是此類斷路器能否正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。不能建壓、無(wú)法達(dá)到預(yù)定壓力是液壓操作機(jī)構(gòu)的常見故障，造成此類故障的原因包括電機(jī)或油泵損壞、密封不良及雜質(zhì)影響，本文針對(duì)一起220kV斷路器無(wú)法建壓的故障進(jìn)行討論，從幾個(gè)方面進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)泵內(nèi)進(jìn)入空氣是導(dǎo)致該起故障的原因，并提出了進(jìn)行排氣的處理步驟。

筆者認(rèn)為泵內(nèi)進(jìn)入空氣導(dǎo)致的液壓機(jī)構(gòu)故障經(jīng)常容易被運(yùn)行檢修人員忽略，同時(shí)在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)如果泵內(nèi)存在氣體，還會(huì)引起分合閘時(shí)間的變化。建議在平時(shí)的定檢維護(hù)中注意對(duì)此類液壓機(jī)構(gòu)的排氣，一般運(yùn)行1～2年內(nèi)就應(yīng)對(duì)斷路器進(jìn)行排氣操作，以確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］曾小文，龔建明.SW6高壓斷路器液壓機(jī)構(gòu)常見故障分析及運(yùn)行中的處理［J］.能源研究與管理，2010，3:50 －52.

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［4］陳家斌.SF6斷路器實(shí)用技術(shù)［M］.北京:水力水電出版社.

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