一起液压机构断路器拒动故障分析及处理

一起液压机构断路器拒动故障分析及处理

刘涛盛军相亚楠

(国网山西省电力公司检修分公司山西太原030032)

摘要：断路器是电力系统中最重要的设备，担负着控制和保护的双重任务。断路器工作状态（断开或者闭合）是由操动机构控制，其中液压机构有着广泛的应用。本文介绍了一起500kV某变电站液压机构断路器拒动事件，对故障原因及处理过程进行简要分析、阐述。

关键词：液压机构；拒动；内部渗漏

引言

断路器能够关合、承载、开断运行回路正常电流，并能在规定时间内关合、承载及开断规定的过负荷电流。如果断路器不能在电力系统发生故障时迅速、准确、可靠地切除故障，就会使故障范围扩大，造成巨大损失。故运行维护时应着重注意对其操动机构的检查，确保断路器正常开断性能。

断路器液压机构有如下优点：输出力大、质量轻、体积小；运动较平稳，能在低速下稳定运动；在设备运行过程中，能随时进行大范围无级调速，调速比可达2000：1；可自动实现过载保护；液压元件易于标准化、系列化和通用化，使用寿命较长，有利于生产与设计。如今，液压机构在电力系统中得到了广泛应用。本文对我单位运维的500kV某变电站液压机构断路器拒动故障进行研究，对该类设备今后的运维起到警示作用。

1缺陷发现

2016年5月1日下午5时，500kV某变电站后台报“5053断路器低压分闸闭锁”信号，现场检查5053断路器C相液压机构贮压器压力已降至25MPa（额定32.6±1.0MPa）以下，并且有持续下降趋势。

晚11时，检修人员到达现场，检查后发现5053断路器C相液压机构压力已降至0MPa，储能机构无法打压，其余两相压力正常，断路器在合位，处于分闸闭锁状态，无法正常进行分闸操作。

经检查发现机构箱内部有油渍，计数器记录电机打压次数为：A相884、B相438、C相7673。汇控箱内分相储能电机电源空气开关在合闸位置，状态正常。测量电机对地绝缘电阻为0。

2处理过程

2.1处理方案

初步分析结果：该液压机构存在渗漏油、频繁打压问题，其储能电机已经烧损，内部绝缘损坏。

设备发生故障时，虽然机构箱内部有油迹，但是经过仔细检查，只发现油箱油位视窗处有渗漏，其他部位未发现有渗漏情况。同时，油箱中液压油液位处于正常状态，并未缺少，不会影响机构高压的保持，故此处渗漏不是导致机构频繁打压的原因。我们怀疑机构中高压油路部分密封性受到破坏，存在内部渗漏现象，导致液压无法保持，机构频繁打压。频繁打压又导致储能电机过热烧毁，液压机构无法正常打压储能，压力慢慢降低为0。

机构中高压油路存在与流经的部分包括油泵电机组、压力开关、控制阀、工作缸、贮压器、信号缸。由于控制阀、工作缸、贮压器、信号缸可靠程度较高，计划首先更换油泵电机组及其与工作缸连接逆止阀、压力开关两个模块。由于液压机构组件模块化，现场拆卸后无法确认其是否存在缺陷，更换完成后如果设备可以正常打压并保持压力，则处理完毕。如果设备还存在问题，下一步继续对控制阀、工作缸、贮压器、信号缸分别进行更换检查。

2.2处理过程

a．将液压机构中液压油排出；

b．拆除油泵电机组；

c．拆除油泵与工作缸之间过渡块；

d．逆止阀更换；

e．过渡块及新油泵电机组安装；

f．将微动开关固定螺栓拆除，拆除油压开关；

g．新油压开关安装，微动开关固定；

h．拆除油箱上部油气分离器并用酒精清洗，注油至合格位置；

i．电机电源接线；

j．合上空开，试打压

合上汇控箱内A、B、C三相储能电机电源与交流电源箱内上级储能电机电源，空气开关均未跳闸，机构可以正常打压。由于油压开关还未调节合适，故打压时应观察压力表压力值，防止压力过高。

k．油压开关调节

调节油压开关托板，使液压系统各动作特性油压值符合厂家要求。

表1系统各动作特性油压整定值

l．重复几次分合闸操作，排出工作缸内气体。电机停止压力为33.1MPa，开始静置。将机构箱内部油迹全部清除干净，观察记录压力值及液压机构有无渗漏。

M．试验

由于本次处理只更换了油泵、电机、压力开关及油泵与工作缸之间的逆止阀，这些组件都属于液压机构的储能部分，只对储能环节(打压使贮压器建立高压)有影响，并不会影响到机构的机械动作特性，故不需要进行断路器机械特性试验。根据厂家相关技术要求，进行分、合闸操作压力降试验与打压时间试验。

表2试验记录

3原因分析

表3打压情况统计

正常状态下，若断路器无操作，液压机构很长时间才会打压。由上表可见，4月2日以后，该断路器再未打过压，由此推断4月2日后该机构储能电机已烧毁。同时可以发现打压时间绝大部分发生在夜间，由此可见温度对液压机构压力的影响十分显著。

液压机构压力在很短时间内降为0，高压无法正常保持，推断高压油路密封性受到破坏，存在内部渗漏问题。可能渗漏部位有油泵、控制阀、工作缸、油压开关、信号缸、贮压器、内部逆止阀、各部件间的密封面（密封圈）等。现场检查未发现更换组件有明显的外部渗漏情况，各组件之间的密封面也十分平整，密封垫完好。内部渗漏的原因为油泵与工作缸之间的逆止阀存在缺陷，使高压油回流到低压油路中，液压机构无法保持高压。

图1故障逆止阀

图2原因分析

4结语

液压操动机构有许多优点，在电网中获得了广泛运用。液压机构内部采用集成模块化设计，采用进口控制阀，几乎没有外置管路，减少了渗漏环节，但是机构发生故障时，原因不易查明。在今后的运行维护中，应注意经验的积累，对发生过的问题进行分析、总结，提出相应预控措施，避免再次发生类似故障。确保断路器可靠动作，避免电网大面积停电事故发生，提高电网运维可靠性。

参考文献:

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