淺談關于西門子3AQ1系列開關打壓超時故障快速查找及處理方法

陳錦洪

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.050

摘 要：該文針對變電站使用的西門子3AQ1系列開關，在變電運行的過程中，經常出現的“打壓超時”信號進行針對性研究；著重從500 kV變電站的運行實踐案例分析，結合西門子3AQ1型開關說明書和圖紙資料，根據開關實際運行情況，探討開關在運行過程中，當出現此信號時，如何能快速、安全查找此類故障的方法，并根據查找結果準確判斷故障類型和合理制定相應處理方案。

關鍵詞：斷路器 打壓超時 故障查找 故障處理

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（a）-0050-02

西門子3AQ1型號開關，是變電站經常最常用的開關之一，具有使用壽命長、性能穩定、結構簡單的特點；其采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質的壓氣式戶外高壓開關，三相設計。3AQ1型斷路器共用一套液壓機構，適用于三相自動重合閘。

液壓儲機構工作原理：每臺開關裝有一只液壓儲能筒，操作能量儲存在此儲能筒內（N2充填）。液壓儲能筒由一泵管注入油，一根高壓油管連接著操作機構和儲能筒。此液壓儲能筒是一種活塞儲能筒，可自由移動的活塞將氮氣（N2）與液壓油隔開。液壓儲能筒是預充了氮氣提供的，活塞在預充壓力的作用下處于油的一側液壓缸壁。在開關投運時，油泵將油打入液壓儲能筒，直至達到最大運行壓力，油將活塞壓往氮氣一側，由此提高了氮氣一側的壓力。儲能時用泵將油打入液壓蓄能筒高壓油一側，預充氮氣被壓縮后，達到設定壓力（32 MPa以上）時停止，當氮氣壓力低（32 MPa以下）時，油泵接通油重新從油箱打入液壓儲能筒；當氮氣壓力高（32 MPa以上）時，通過壓力開關B1以及連接的繼電器，在約3 s之內，油泵停止。另外在斷路器打壓到額定值（32 MPa）時，由于時間繼電器或者流量開關控制的供油量因氮氣泄漏以及溫度影響而導致不同，使得相同開關有不一樣高的壓力值（在31～33 MPa波動）。會造成液壓儲能筒中壓力下降到因素有：操作、內部泄漏（在液壓回路中部分存在，即使開關不操作，油泵系統也會時時工作）、環境溫度下降、氮氣泄漏。

1 控制回路分析

西門子開關“打壓超時”信號是變電站運行過程中經常出現的信號，此信號雖不會導致開關跳閘或直接影響開關的性能，但是能導致打壓回路閉鎖，在氮氣泄漏的輕微情況下，不能再次給開關足夠的壓力分合閘，屬于變電運行中經常出現的難處理的信號之一，現在就斷路器在合閘過程中，如何安全、快速地查找“打壓超時”信號進行探討。

西門子開關的油泵打壓回路圖如圖1所示。其中-x1 890～-x1 893回路屬于油泵的電機回路，為電機提供電源，-x1 526回路是控制回路，其中各繼電器功能如下：K67——打壓超時報警、K9——油泵打壓接觸器、K15——油泵打壓時間繼電器、B1——液壓監視。油位計B1低于320BAR是油壓控制K15勵磁，啟動油泵打壓，K9勵磁接通電機回路，同時K67勵磁，K67繼電器經過3 min延時整定后停止油；并發出“打壓超時”信號。

2 故障查找處理

當出現“打壓超時”信號時，應該立刻到現場檢查開關情況，現場應該是K15和K67亮紅色，其余繼電器正常，并應根據現場情況，對信號進行處理。

（1）檢查開關外部是否存在外部漏油，若外部嚴重滲漏油，則應立刻向調度申請將開關轉為檢修，對開關各處進行詳細檢查維修。

（2）若開關外部不存在滲漏油情況，就需要進一步檢查判斷，查找故障原因；故障查找如下。

①在K9繼電器中用萬用表測量A2及A1端有無電壓，若兩端均有電壓（A2為-55 V，A1為+55 V），K9繼電器正常動作，排除K9繼電器粘連情況；若出現A1端電壓為-55 V（與A2端電壓相同），K9繼電器工作不正常，極可能是繼電器出現粘連情況，則需相中調申請將該斷路器開關控制電源斷開，嘗試復歸K9繼電器，若繼電器損壞，予以更換。

②K9繼電器正常情況下，測量K15繼電器B1端，若B1端電壓為-55 V，K15繼電器正確動作，排除K15故障；若B1端電壓為0 V，則K15繼電器出現故障，處理方法按照K9。

③若K9和K15繼電器均正確動作，最終要測量油泵控制開關B1（與控制開關一體，需要將保護蓋拆開才能測量，油泵計控制開關B1的端子圖在背后，其端子從下到上分別為1～10）；測量B1中端子1是否為-55 V電壓，若有-55 V電壓，則B1正常動作，排除繼電器B1故障，若油泵壓力已達到或者超過設定值，則可判斷為B1觸點粘連（油泵壓力正常情況下，B1端子1和3為導通狀態，可以在停電狀態用電阻檔檢測），需要斷電復歸；若端子1中電壓為0 V，則油泵控制開關B1損壞，需要向調度申請停電更換。

④若排除二次回路中K9、K15與B1故障，則判斷為液壓機構內部異常，如，斷路器小修后或高低壓油路密封損壞、油內混入了大量氣體等，可采用復歸打壓超時信號，方法是復位K67，使油泵重新打壓，看壓力能不能恢復正常；若不能恢復，則需要對油壓進行放氣，方法是將油泵低壓抽油有關接頭頂部的排氣螺絲擰松，保持前后移動直至油內無氣泡出現為止，再打壓，重復2～3次。

其他也可能是油泵故障，油泵回路空開跳開后（熔斷絲故障）、油泵回路缺相，液壓機構損壞等，經過查找后，經過專業班組商量，確認故障若不能現場處理，則需要向調度申請停電，保證線路的安全穩定運行。

3 結語

根據運行經驗，對于正常運行的開關，其油路故障出現幾率比較低，很多情況都是K9與K15繼電器觸電粘連情況；若新投運或經過修理后的開關，出現B1與液壓機構內部故障情況比較頻繁。在運行過程中出現“打壓超時”信號檢查過程中，對電機回路檢查，務必使用交流電壓檔，對于控制回路檢查，務必使用直流電壓檔檢查。

參考文獻

[1] 變電站運行規程[Z].

[2] 西門子3AQ1-EE/3AQ2-EE開關說明書[Z].