SF6斷路器液壓操作機構常見故障的原因及處理

肖剛

蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅省蘭州市 730060

摘要：LW6-110型斷路器CY3液壓操作機構以液壓油作為傳遞介質，將能量預儲在充氮儲能缸內，當機構操作時，氣體膨脹，釋放出的能量經液壓油傳遞給工作缸并轉變為機械能，推動斷路器完成分、合閘操作；液壓操作機構的主要構成元件有：儲能元件、控制元件、操動（執行）元件、輔助元件、電氣元件等五個部分。液壓裝置中的油量太少或油壓過低等故障必將影響斷路器的工作狀態，嚴重時可造成斷路器拒動，從而可能擴大電氣事故。了解和掌握液壓操作機構運行中的常見故障原因及處理方法，才能確保SF6開關安全可靠運行。

關鍵詞：斷路器；操作機構；液壓；故障；處理

我廠（二廠）110kV斷路器是平頂山開關廠制造的LW6-110I型斷路器，于1997年陸續投入使用。LW6-110型斷路器屬FA系列SF6斷路器，是根據法國MG公司技術制造，使用SF6氣體作為滅弧和絕緣介質。LW6-110I型斷路器采用CY3型液壓操作機構，CY3液壓操作機構利用液體不可壓縮的原理，以液壓油作為傳遞介質，將能量預儲在充氮儲能缸內，當機構操作時，氣體膨脹，釋放出的能量經液壓油傳遞給工作缸并轉變為機械能，推動斷路器完成分、合閘操作；液壓操作機構的主要構成元件有：儲能元件、控制元件、操動（執行）元件、輔助元件、電氣元件等五個部分。

液壓操作機構具有以下優點：（1）體積小，操作力大，需要控制的能量小；（2）操作平穩噪聲小；（3）不需要直流電源，暫時失去電源時仍能操作多次；（4）油具有潤滑保護作用；（5）容易實現自動控制與各種保護，速度易調整；（6）維修方便等。

液壓操作機構具有以下缺點：（1）結構比較復雜；（2）零部件加工精度要求高；（3）油系統工作壓力高，因此運動部件維修技術的要求也高；（4）速度特性易受環境溫度的影響。

一、液壓操作機構運行中常見的故障現象及處理

液壓操作機構在運行中，由于液壓系統內部泄露而引起油泵啟動的次數每天不應大于三次，油泵每24h啟動1～3次為正常。操作機購液壓油的滲漏量過大必然會引起液壓系統油量的減少和油壓的下降，而機構液壓系統的油壓決定了斷路器的合閘和分閘速度，工作缸活塞的行程也需要一定的高壓油量來保證。也就是說操作機構液壓裝置中的油量太少或油壓過低必將影響斷路器的工作狀態，嚴重時可造成斷路器拒動，從而可能擴大電氣事故。

1、運行中失壓導致零表壓（低于18.0MPa）

液壓機構壓力降到零時報出的信號有：“合閘閉鎖”、“分閘閉鎖”、“零壓閉鎖”或“打壓超時”，斷路器的紅、綠燈均不亮，機構壓力表指示為零，原因多為高壓油路嚴重滲漏。此時，油泵啟動回路已被閉鎖（零壓閉鎖微動開關接點，將油泵控制回路斷開），不再打壓，機構油壓壓力降到零。當斷路器處于分閘位置，斷路器將維持在分閘狀態；當斷路器處于合閘位置，在液壓機構失壓后，由于工作缸及斷路器所有運動部分的摩擦力遠遠大于重力，所以斷路器維持合閘狀態。

處理方法有：

1）斷開斷路器的控制電源和儲能電源，聯系檢修人員處理并用專用卡板將斷路器的傳動機構卡死，以防慢分閘。能將斷路器轉“檢修”的盡快停電檢修；短時不能轉“檢修”的，則帶電處理。主系統接線為雙母帶旁母接線的，可將故障斷路器倒至旁路帶；雙母線接線的，可將雙母線倒成單母線，讓故障斷路器與母聯斷路器串聯運行，然后抓緊時間進行處理。

2）對于帶電檢修的液壓機構，待檢修處理完畢后應先啟動油泵打壓至正常工作壓力，手拔合閘電磁鐵使機構各閥處于合閘的初始狀態，檢查卡板不受力后去掉卡板，再送上控制電源，最后檢查無異常信號后說明液壓機構已工作正常。

2、油泵打壓時間超過規定

油泵打壓儲能時，一般打壓時間不應超過3分鐘。打壓時間超過規定值，油泵電機可能會過熱燒毀，也可能會使液壓機構壓力過高，影響斷路器安全運行。

1）如果油泵運行時只報出“油泵啟動”信號，超時以后仍只有這一個信號，說明屬于油泵不能自動停止打壓引起的。

處理方法主要有：為了防止機構的壓力過高，或者長時間打壓損壞電動機，應立即拉開其儲能電源；可以在控制室拉開儲能總電源，再到設備前拉開斷路器的儲能電源，然后重新合上總電源。處理時稍釋放壓力，使壓力下降到正常工作壓力，然后更換用于自動停泵和油泵高壓力閉鎖的微動開關。

2）如果油泵打壓時報出“油泵啟動”信號，3min后報出“油泵打壓超時”信號，說明屬于油泵打不上壓。

處理方法主要有：首先拉開其儲能電源，檢查油壓值是否在正常范圍，檢查液壓油管路是否有明顯明顯漏油部位，進一步檢查是否是液壓泵異常或管路堵塞引起。應及時匯報調度和聯系檢修處理，并嚴密注意壓力下降情況。若壓力下降至“合閘閉鎖”、“分閘閉鎖”信號報出時，應按前述的“壓力降至零”的相同方法處理。

3、液壓操作系統壓力異常

液壓操作系統正常的油壓范圍是31.6-32.6Mpa（溫度為20度），超出這個范圍就屬于壓力異常。液壓操作系統的油回路或電氣回路出現故障，都可能引起系統的油壓異常升高或降低。

壓力過高或異常降低的主要原因有：

a、油泵啟動打壓，“油泵停止”微動開關位置偏高或接點打不開。

B、儲壓筒活塞因密封不良或者筒壁有磨損，造成油氣混合，液壓油進入氮氣中。

C、氣溫過高或過低，使預壓力過高或過低。

d、微動開關接點失靈，在信號缸活塞桿超出停泵接點開關位置時，電機電源切不斷，繼續打壓；

e、二次中間繼電器損壞，觸點斷不開，以及接觸器卡滯，電機始終處于運行狀態。

f、高壓接頭有滲油現象，閥體被油中臟東西“墊起”或密封墊損壞。

1）壓力過高的處理：

如果是油泵打壓以后，報出“油泵啟動”、“打壓超時”信號，應檢查液壓機構箱內儲壓筒活塞桿的相對位置及油壓表指示值是否對應。如果活塞桿高于“高壓力閉鎖”微動開關，油泵才停轉，屬“油泵停止”微動開關接點沒有打開，可以稍釋放油壓，使信號消失，再更換微動開關。如果檢查活塞桿位置正常，應聯系檢修人員檢查機構液壓油的預壓力。若屬于氣溫過高的影響，可將油壓稍釋放低一些，并將使機構箱通風降溫。

2）壓力降低的處理：

壓力降低的處理方法應根據不同的現象判別故障，采取不同的措施處理。

（1）如果報出“合閘閉鎖”、“分閘閉鎖”信號時，沒有“油泵啟動”信號，屬于油壓降低，油泵不能自動啟動打壓，如果同時報出“打壓超時”信號，可能是機構高壓油路滲漏造成的。

油泵不能自動打壓的處理：來“合閘閉鎖”、“分閘閉鎖”信號時，壓力表的指示低于“閉鎖”壓力值，油泵電動機的接觸器KM未動作，有三種原因：

●儲能電源保險熔斷或接觸不良，應更換保險或使保險接觸良好，啟動油泵打壓，使壓力上升至正常工作壓力。

●油泵控制回路中的各微動開關中，某一接點接觸不良或微動開關損壞，應聯系檢修人員更換。

●接觸器KM繞組斷線、中間繼電器KAM及時間繼電器KT接點接觸不良，應使用萬用表該測量，檢查出斷線點。手動使接觸器KM動作，啟動油泵打壓至正常工作壓力，再處理回路問題。

（2）接觸器KM已動作，油泵電動機不轉。可能是接觸器KM接觸不良，KM接點至電動機之間的端子接觸不良，也可能是電動機有問題。應報告調度，聯系檢修人員處理。

（3）中間繼電器“粘住”或接觸器卡滯，油泵電動機一直處于運轉狀態，應更換故障的中間繼電器或接觸器。

（4）當液壓機構箱內儲壓筒活塞桿在高位置，而油壓表指示值降低則說明儲能缸漏氮，儲能缸預充氮壓力降低，需停電處理。

（5）高壓油路嚴重滲漏，如果控制屏上報出“合閘閉鎖”、“分閘閉鎖”、“油泵啟動”信號，油泵打壓，但壓力仍呈下降趨勢。應立即拉開儲能電源，并按“機構壓力降到零”的相同方法處理。

二、故障處理時注意事項

1）故障發生后，運行人員應及時斷開斷路器油泵電源，將斷路器“就地/遠方”操作把手切換至"就地"位置，千萬不能人為的強行打壓，否則將極易引起斷路器慢分（或慢合），造成斷路器爆炸的嚴重事故。

必要時退出該斷路器的操作電源和有關保護、重合閘；

不具備防慢功能的斷路器液壓機構發生零表壓故障時，應立即用專用卡具卡住操作傳動桿，再按油泵頻繁啟動的處理方法處理。

2）當“分閘閉鎖”、“合閘閉鎖”信號燈亮時，不準擅自解除閉鎖進行任何合、分操作；

3）補充液壓油后，要多次排氣；

4）斷路器檢修后合、分閘試驗時，宜通過遠方操作，工作人員應遠離斷路器，確保人身安全。

5）液壓機構內部滲油，一般都需對機構進行一定程度的拆卸，對于需要對機構進行大范圍拆卸才能處理的滲漏，最好請廠家來人協助，以免處理不好影響安全供電。