500KV丹溪變西門子開關油泵打壓異常的缺陷分析

蔣黎明

（金華電業局修試工區，浙江 金華 321000）

西門子高壓開關被廣泛應用于電力系統，我局所轄丹溪變電所變電站中35kV、220kV、500kV高壓開關均采用西門子的3AQ、3AT型號的開關。本文試圖通過對丹溪變西門子(3AT、3AQ)開關打壓異常的缺陷的整理、處理實踐、對其儲能機構的分析，解釋開關油泵致打壓異常現象的原因，并提出處理幾點意見和看法。

1 丹溪變缺陷統計及分析

表1 丹溪變開關油泵打壓異常的缺陷匯總表

此類缺陷占變電所一次設備缺陷的17%左右，而且都是緊急缺陷，缺陷發生時間也往往在非工作時間，開關處于運行狀態，鑒于目前班組生產工作比較繁重，臨時應對此類缺陷無形中增加了把握安全的難度，對于因此必須引起足夠的重視，分析缺陷產生機理，提出適合班組生產實際的解決辦法。

根據西門子廠家的建議，針對開關在運行中的情況，需要對開關進行液壓回路排氣，通常做法是修試人員對旋開油泵放氣螺釘進行排氣，并且通過油泵控制K9繼電器強行使油泵打壓，反復幾次，直至建壓成功。

2 開關故障情況及原因分析

運行中的開關必定在液壓回路中會產生氣體，而這些氣體直接導致開關故障，對設備在預試檢修周期內穩定運行造成了威脅，故障的原因主要有：

2.1 油泵泵頭聚集氣體。由于油泵泵頭中聚積了氣體，當氣體聚積到一定程度時，氣體進人泵體活塞，使得吸油嘴對低壓油側不能形成密封，造成活塞不能正常吸油，進而在高壓側不能建立高壓。根據此類缺陷的處理實踐，油泵泵頭中有氣體聚集是導致開關打壓異常的直接原因。

2.2 油泵內產生氣體的原因。一部分是開關在泄壓時，低壓油流進油箱，油流在液壓油與空氣接觸面造成沖擊，形成的氣泡夾雜在液壓油中，油泵在進行打壓時將這些氣泡循環帶到油泵的泵頭里面，長時間形成氣體的聚積；另外，油泵在頻繁啟動過程中發熱，使得泵體中的油在高溫下分解產生少量氣體聚集在泵頭部，這也是泵頭部有氣體聚積的一個原因。

由于其它類型的開關很少出現由于油泵泵頭聚積氣體導致打壓異常，因此必須分析改類型開關，結構上存在的缺陷。

西門子3AQ和3AT系列開關有以下明顯的特征：西門子3AQ、3AT油泵功率小，打壓時間需6-7min，因此在同一次打壓過程中油泵發熱更明顯，液壓油受熱所產生的氣體更多。簡單的說，功率越小，打壓時間越長，油泵越容易發熱，液壓油中產生的氣體越多。

圖1 西門子開關油泵進油管示圖

圖2 西門子3AT開關儲壓筒簡圖

西門子開關只有一個體積相對較小的油箱，低壓油流進油箱，油流在液壓油與空氣接觸面造成沖擊，形成的氣泡夾雜在液壓油中。但是如Fx22型開關油泵垂直半浸在主油箱中，從副油箱回流到主油箱的液壓油由于經過副油箱的靜置，在流人到主油箱時夾帶的氣泡較少。

油泵進油管位置。西門子3AQ、3AT型開關油泵如圖1所示，低壓進油管在油泵的一側，如果在油泵泵頭中聚集氣體，則氣泡從低壓進油管中回出釋放幾乎不可能。相比，LW6型開關油泵低壓進油管設置在油泵的上部。如果在油泵的泵頭中聚集氣體，氣泡也會逐漸從低壓進油管中回出，因此，西門子開關油泵低壓進油管的位置對氣泡的釋放不利。

儲壓筒的放置方式。西門子3AT開關儲壓筒結構見圖2，儲壓筒是水平放置，其中的氮氣與液壓油之間的隔離和密封完全由兩道密封圈和活塞完成；

圖中密封圈的一側完全是氮氣，在油泵打壓過程中，不斷壓縮氮氣體積使密封圈與筒壁之間的密封承受著很大壓力，氮氣分子通過密封圈與筒壁之間的空隙到達兩層密封圈之間的可能性很大。同樣，在第2道密封圈處，液壓油和氮氣僅靠一層密封維持，在同一個交界面上，氮氣分子遠遠小于液壓油分子，因此具有更好流通性能的氮氣越來越多的通過這個交界面，從而聚積到儲壓筒的油腔中。

3 處理意見

3.1 檢修單位

3.1.1 在周期性預防試驗和檢修時，對油泵泵頭進行反復排氣；對儲壓筒、主閥和控制閥3處進行排氣，特別是對儲壓筒要進行認真的排氣工作。

3.1.2 在檢修周期內，班組生產任務較輕時，調度應安排時間分批逐個進行放氣處理。這是可以大大減少此類缺陷的最有效、最直接做法。

3.2 建議廠家需改進的地方

3.2.1 參照主變瓦斯集氣盒原理，在油泵泵頭上設置透明的儲氣盒，設備運行時可對儲氣盒進行排氣，與直接在泵頭上排氣相比，對設備運行的威脅更小。

3.2.2 西門子3AQ、3AT開關儲壓筒由于水平放置，氮氣與液壓油之間的密封性能需要改進，可以參照其它開關，將儲壓筒垂直放置以及油層結合密封圈的密封方法。

[1]傅正賢，郁華興，王象，唐堅明.常用中高壓斷路器及其運行[M].北京：中國電力出版社，2004.11(1).第一版.

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