220kV斷路器操動機構(gòu)性能及檢修

周棟+++周震宇+++葛穎強

摘 要：操動機構(gòu)作為斷路器的重要組成部分，了解不同類型操動機構(gòu)的性能特點及檢修方法可有效保障斷路器的正常運行。該文首先介紹不同操動機構(gòu)類型的特點，再提出操動機構(gòu)常規(guī)檢修要點和重點檢修要點。當前多數(shù)200kV等級的斷路器配備的操動機構(gòu)可分為彈簧操動機構(gòu)、液壓操動機構(gòu)和氣動機構(gòu)三種。文章就針對以上三類220kV斷路器的操動機構(gòu)性能及檢修策略談談自己的看法。

關鍵詞：220kV 斷路器 操動機構(gòu) 性能及檢修

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0090-01

操動機構(gòu)是斷路器的重要組成部分，它為斷路器完成分閘和合閘操作提供動力支持，并維持在正確的位置，分閘和合閘操作也是斷路器操動機構(gòu)的主要功能。操動機構(gòu)的功能決定了操動機構(gòu)性能的好壞對斷路器的正常運行產(chǎn)生極大的影響[1]。因此，有必要做好斷路器操作機構(gòu)的檢修工作，確保操動機構(gòu)性能完好，保障斷路器的正常運行。

1 操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)的特點

1.1 彈簧操動機構(gòu)的特點

使用彈簧操動機構(gòu)的220 kV斷路器有西門子3AP1、阿海琺的GL314斷路器[2]。彈簧操動機構(gòu)運行的原理：合閘時依靠電動機為彈簧儲備能量，使用合閘掣子保持彈簧儲備的能力。如果斷路器進行合閘操作，合閘彈簧的能量被釋放，從而完成斷路器合閘操作。在合閘的同時，分閘彈簧存儲合閘時產(chǎn)生的能力，在分閘掣子的作用下保持合閘彈簧的所儲備的能量，如需要對斷路器進行分閘操作，只需要利用分閘彈簧釋放的能量即可完成分閘。彈簧操動機構(gòu)本身就是一個整體，不需要其它設備作為輔助設備，同時設備的彈簧操動機構(gòu)的穩(wěn)定性強，受環(huán)境和問題的影響極小，運行可靠。但是，彈簧操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)復雜，對生產(chǎn)工藝有極高的要求。

1.2 液壓操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)的特點

液壓操動機構(gòu)主要包括油泵、儲壓筒、油缸和壓力開關等元件，其設計原理為液體不可被壓縮。液壓操動機構(gòu)的傳遞介質(zhì)為液壓油，通過高純度氮氣實現(xiàn)存儲操作能量，通過將高壓有送入機構(gòu)工作缸兩側(cè)來實現(xiàn)斷路器的分閘和合閘操作。液壓操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)有以下特點，一是傳遞速度快、延時段和動作精準的優(yōu)點，這一優(yōu)點由液壓航空油不可壓縮的特定決定。二是輸出力平穩(wěn)、阻尼性好；三是對工作缸的面積要求不高，小面積工作缸就可以得到較大的合閘功，這一特點由液壓操動機構(gòu)的工作油壓高的特點決定；四是不受外界影響、不銹蝕、穩(wěn)定性高的特點決定；五是對制造工藝有極高的要求，否則容易出現(xiàn)滲油問題，給檢修工作打來極大的麻煩。

1.3 氣動操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)的特點

氣動操動機構(gòu)的組成部分由空氣壓縮機、儲氣罐、壓力開關等多項元件，氣動操動機構(gòu)是利用空氣作為分閘能量，通過壓縮空氣產(chǎn)生的能量實現(xiàn)分閘。分閘過程中合閘彈簧存儲分閘產(chǎn)生的能力，在釋放合閘儲備的能力實現(xiàn)合閘操作。氣動操動機構(gòu)有機構(gòu)簡單、動作可靠和磨損小、穩(wěn)定性高、噪聲大的特點。由于油緩沖器與機構(gòu)活塞直接連接，因而氣動操作機構(gòu)的環(huán)境性能極好，可降低合閘和分閘操對機械產(chǎn)生的沖擊力。此外，設備還配有防跳躍功能的機構(gòu)，也不存在慢分和慢合的問題[3]。

2 220kV斷路器操動機構(gòu)檢修要點

2.1 常規(guī)維護要點

在維修操動機構(gòu)前，要遵循先看、再試、再釋壓等順序進行維修[4]。既維修人員首先要了解操動機構(gòu)的機構(gòu)特點，檢查機構(gòu)是否已經(jīng)存儲能量、帶電狀況以及分閘與合閘的位置等等。同時還應通過詢問的方式了解設備在運行過程中是否出現(xiàn)異常狀況，以及異常狀況的外在表現(xiàn)形式，在充分了解以上內(nèi)容后維修人員才可著手維修操動機構(gòu)。維修人員尤其需要在釋放機構(gòu)存儲的能量后才動手操作，嚴謹在未釋放儲能的情況下盲目拆卸機構(gòu)維修，否則機構(gòu)容易突然運行而引起設備損壞，甚至人員傷亡。

2.2 重點維護要點

一是維修人員要將液壓機構(gòu)系統(tǒng)中的空氣排盡。如果液壓機構(gòu)系統(tǒng)中存在空氣，操動機構(gòu)的分閘和合閘機械特性會受到影響，也會影響操動機構(gòu)的打壓效率。二是測量壓力開關的動作定值以及核對信號。壓力開關的定值包括液壓機構(gòu)與啟動機構(gòu)的油泵補壓起值和停值、油壓安全閥動作及復位值、合閘閉鎖值等等。測量以上數(shù)值是否與廠家定值相符，及時調(diào)整存在偏差的數(shù)值，或者直接更換壓力開關。核對信號主要是核對壓力報警信號和閉鎖信號。同時內(nèi)部信號出現(xiàn)回路而誤發(fā)信號，此類情況下不能使用端子排除信號接點短接法模擬發(fā)信。三是檢測液壓零壓閉鎖和儲壓筒預沖壓力[5]。如果出現(xiàn)漏油問題，且油壓為零，要切斷油泵電源，避免油泵重新補壓造成斷路器慢分。測量儲壓筒的預沖壓力可以發(fā)現(xiàn)語儲壓筒是否存在泄露問題。四是測量操作機構(gòu)存儲能量的時間。維修人員要實際測量油泵和氣泵的補壓時間以及彈簧電機儲能時間，可以檢測電機和油氣泵是否出現(xiàn)泄漏。檢查繼電器裝置的設置問題和機構(gòu)的密封性可采用測量初始壓力到定額壓力的補壓時間。五是進行傳動試驗。傳動試驗包括對控制和信號回路、機械部分的全面檢測，可檢測機構(gòu)的動作正常與否。同時還要檢查分閘、合閘以及重合閘過能否順利的執(zhí)行信號和發(fā)出信號，傳動試驗要兩個班次的工作人員共同完成。

3 結(jié)語

總而言之，維修人員在維修操動機構(gòu)時必須掌握操動機構(gòu)的類型，做好維修前的準備工作，關注將液壓機構(gòu)系統(tǒng)中的空氣排盡、測量壓力開關的動作定值以及核對信號等重點維修內(nèi)容。此外，企業(yè)還需要加大巡檢力度，組織維護人員定期排查安全隱患，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，將故障扼殺在萌芽狀態(tài)。

參考文獻

[1] 唐燕妹.淺談電力繼電保護中斷路器壓力閉鎖[J].科技與企業(yè)，2012（13）：148.

[2] 弓靜強，盛晏，盛晨.淺談220kV斷路器操動機構(gòu)性能及檢修[J].科技風，2012，（19）：31.

[3] 林雪倩，孫軼群，蔡金錠，等.220 kV斷路器的運行維護檢修成本模型分析[J].電工電氣，2012（10）：5-7.

[4] 劉愛民，林莘.斷路器操動機構(gòu)用圓筒型直線感應電動機控制系統(tǒng)研究[J].中國電機工程學報，2009（27）：112-118.

[5] 苗紅霞，王宏華，齊本勝.高壓斷路器操動機構(gòu)的動力學建模與仿真研究[J].計算機工程與應用，2010（17）：212-215.endprint