SF6断路器液压操作机构常见故障的原因及处理

SF6断路器液压操作机构常见故障的原因及处理

肖刚

兰州西固热电有限责任公司甘肃省兰州市730060

摘要：LW6-110型断路器CY3液压操作机构以液压油作为传递介质，将能量预储在充氮储能缸内，当机构操作时，气体膨胀，释放出的能量经液压油传递给工作缸并转变为机械能，推动断路器完成分、合闸操作；液压操作机构的主要构成元件有：储能元件、控制元件、操动（执行）元件、辅助元件、电气元件等五个部分。液压装置中的油量太少或油压过低等故障必将影响断路器的工作状态，严重时可造成断路器拒动，从而可能扩大电气事故。了解和掌握液压操作机构运行中的常见故障原因及处理方法，才能确保SF6开关安全可靠运行。

关键词：断路器；操作机构；液压；故障；处理

我厂（二厂）110kV断路器是平顶山开关厂制造的LW6-110I型断路器，于1997年陆续投入使用。LW6-110型断路器属FA系列SF6断路器，是根据法国MG公司技术制造，使用SF6气体作为灭弧和绝缘介质。LW6-110I型断路器采用CY3型液压操作机构，CY3液压操作机构利用液体不可压缩的原理，以液压油作为传递介质，将能量预储在充氮储能缸内，当机构操作时，气体膨胀，释放出的能量经液压油传递给工作缸并转变为机械能，推动断路器完成分、合闸操作；液压操作机构的主要构成元件有：储能元件、控制元件、操动（执行）元件、辅助元件、电气元件等五个部分。

液压操作机构具有以下优点：（1）体积小，操作力大，需要控制的能量小；（2）操作平稳噪声小；（3）不需要直流电源，暂时失去电源时仍能操作多次；（4）油具有润滑保护作用；（5）容易实现自动控制与各种保护，速度易调整；（6）维修方便等。

液压操作机构具有以下缺点：（1）结构比较复杂；（2）零部件加工精度要求高；（3）油系统工作压力高，因此运动部件维修技术的要求也高；（4）速度特性易受环境温度的影响。

一、液压操作机构运行中常见的故障现象及处理

液压操作机构在运行中，由于液压系统内部泄露而引起油泵启动的次数每天不应大于三次，油泵每24h启动1～3次为正常。操作机购液压油的渗漏量过大必然会引起液压系统油量的减少和油压的下降，而机构液压系统的油压决定了断路器的合闸和分闸速度，工作缸活塞的行程也需要一定的高压油量来保证。也就是说操作机构液压装置中的油量太少或油压过低必将影响断路器的工作状态，严重时可造成断路器拒动，从而可能扩大电气事故。

1、运行中失压导致零表压（低于18.0MPa）

液压机构压力降到零时报出的信号有：“合闸闭锁”、“分闸闭锁”、“零压闭锁”或“打压超时”，断路器的红、绿灯均不亮，机构压力表指示为零，原因多为高压油路严重渗漏。此时，油泵启动回路已被闭锁（零压闭锁微动开关接点，将油泵控制回路断开），不再打压，机构油压压力降到零。当断路器处于分闸位置，断路器将维持在分闸状态；当断路器处于合闸位置，在液压机构失压后，由于工作缸及断路器所有运动部分的摩擦力远远大于重力，所以断路器维持合闸状态。

处理方法有：

1）断开断路器的控制电源和储能电源，联系检修人员处理并用专用卡板将断路器的传动机构卡死，以防慢分闸。能将断路器转“检修”的尽快停电检修；短时不能转“检修”的，则带电处理。主系统接线为双母带旁母接线的，可将故障断路器倒至旁路带；双母线接线的，可将双母线倒成单母线，让故障断路器与母联断路器串联运行，然后抓紧时间进行处理。

2）对于带电检修的液压机构，待检修处理完毕后应先启动油泵打压至正常工作压力，手拔合闸电磁铁使机构各阀处于合闸的初始状态，检查卡板不受力后去掉卡板，再送上控制电源，最后检查无异常信号后说明液压机构已工作正常。

2、油泵打压时间超过规定

油泵打压储能时，一般打压时间不应超过3分钟。打压时间超过规定值，油泵电机可能会过热烧毁，也可能会使液压机构压力过高，影响断路器安全运行。

1）如果油泵运行时只报出“油泵启动”信号，超时以后仍只有这一个信号，说明属于油泵不能自动停止打压引起的。

处理方法主要有：为了防止机构的压力过高，或者长时间打压损坏电动机，应立即拉开其储能电源；可以在控制室拉开储能总电源，再到设备前拉开断路器的储能电源，然后重新合上总电源。处理时稍释放压力，使压力下降到正常工作压力，然后更换用于自动停泵和油泵高压力闭锁的微动开关。

2）如果油泵打压时报出“油泵启动”信号，3min后报出“油泵打压超时”信号，说明属于油泵打不上压。

处理方法主要有：首先拉开其储能电源，检查油压值是否在正常范围，检查液压油管路是否有明显明显漏油部位，进一步检查是否是液压泵异常或管路堵塞引起。应及时汇报调度和联系检修处理，并严密注意压力下降情况。若压力下降至“合闸闭锁”、“分闸闭锁”信号报出时，应按前述的“压力降至零”的相同方法处理。

3、液压操作系统压力异常

液压操作系统正常的油压范围是31.6-32.6Mpa（温度为20度），超出这个范围就属于压力异常。液压操作系统的油回路或电气回路出现故障，都可能引起系统的油压异常升高或降低。

压力过高或异常降低的主要原因有：

a、油泵启动打压，“油泵停止”微动开关位置偏高或接点打不开。

B、储压筒活塞因密封不良或者筒壁有磨损，造成油气混合，液压油进入氮气中。

C、气温过高或过低，使预压力过高或过低。

d、微动开关接点失灵，在信号缸活塞杆超出停泵接点开关位置时，电机电源切不断，继续打压；

e、二次中间继电器损坏，触点断不开，以及接触器卡滞，电机始终处于运行状态。

f、高压接头有渗油现象，阀体被油中脏东西“垫起”或密封垫损坏。

1）压力过高的处理：

如果是油泵打压以后，报出“油泵启动”、“打压超时”信号，应检查液压机构箱内储压筒活塞杆的相对位置及油压表指示值是否对应。如果活塞杆高于“高压力闭锁”微动开关，油泵才停转，属“油泵停止”微动开关接点没有打开，可以稍释放油压，使信号消失，再更换微动开关。如果检查活塞杆位置正常，应联系检修人员检查机构液压油的预压力。若属于气温过高的影响，可将油压稍释放低一些，并将使机构箱通风降温。

2）压力降低的处理：

压力降低的处理方法应根据不同的现象判别故障，采取不同的措施处理。

（1）如果报出“合闸闭锁”、“分闸闭锁”信号时，没有“油泵启动”信号，属于油压降低，油泵不能自动启动打压，如果同时报出“打压超时”信号，可能是机构高压油路渗漏造成的。

油泵不能自动打压的处理：来“合闸闭锁”、“分闸闭锁”信号时，压力表的指示低于“闭锁”压力值，油泵电动机的接触器KM未动作，有三种原因：

●储能电源保险熔断或接触不良，应更换保险或使保险接触良好，启动油泵打压，使压力上升至正常工作压力。

●油泵控制回路中的各微动开关中，某一接点接触不良或微动开关损坏，应联系检修人员更换。

●接触器KM绕组断线、中间继电器KAM及时间继电器KT接点接触不良，应使用万用表该测量，检查出断线点。手动使接触器KM动作，启动油泵打压至正常工作压力，再处理回路问题。

（2）接触器KM已动作，油泵电动机不转。可能是接触器KM接触不良，KM接点至电动机之间的端子接触不良，也可能是电动机有问题。应报告调度，联系检修人员处理。

（3）中间继电器“粘住”或接触器卡滞，油泵电动机一直处于运转状态，应更换故障的中间继电器或接触器。

（4）当液压机构箱内储压筒活塞杆在高位置，而油压表指示值降低则说明储能缸漏氮，储能缸预充氮压力降低，需停电处理。

（5）高压油路严重渗漏，如果控制屏上报出“合闸闭锁”、“分闸闭锁”、“油泵启动”信号，油泵打压，但压力仍呈下降趋势。应立即拉开储能电源，并按“机构压力降到零”的相同方法处理。

二、故障处理时注意事项

1）故障发生后，运行人员应及时断开断路器油泵电源，将断路器“就地／远方”操作把手切换至"就地"位置，千万不能人为的强行打压，否则将极易引起断路器慢分（或慢合），造成断路器爆炸的严重事故。

必要时退出该断路器的操作电源和有关保护、重合闸；

不具备防慢功能的断路器液压机构发生零表压故障时，应立即用专用卡具卡住操作传动杆，再按油泵频繁启动的处理方法处理。

2）当“分闸闭锁”、“合闸闭锁”信号灯亮时，不准擅自解除闭锁进行任何合、分操作；

3）补充液压油后，要多次排气；

4）断路器检修后合、分闸试验时，宜通过远方操作，工作人员应远离断路器，确保人身安全。

5）液压机构内部渗油，一般都需对机构进行一定程度的拆卸，对于需要对机构进行大范围拆卸才能处理的渗漏，最好请厂家来人协助，以免处理不好影响安全供电。