浅析SF6断路器液压操作机构常见故障的原因及处理方法

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浅析SF6断路器液压操作机构常见故障的原因及处理方法

5 v2 e4 Y( J7 N8 X1 N8 h作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2006-6-14  

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摘 要：根据SF6断路器液压操作机构常见的故障现象，分析了产生故障的原因，提出了相应故障处理的方法、步骤、注意事项及所应采取的预防措施。
4 a  P& |! O! W! }; X　　关键词：断路器：液压操作机构；故障；检修；
: W: l( `7 X$ e　　宁夏固原变电所所采用的110kV断路器是从河南平顶山开关厂引进的，并于1993年开始使用。下面就断路器在我所使用中出现的液压操作机构故障进行分析，并提出故障处理方法及预防措施。
　　1 液压操作机构运行中常见的故障
　　液压操作机构在运行中，常见的故障主要有：高压油路渗漏、油泵自动打压和控制回路故障、氮气预压力异常、压力过高或过低等
　　1.1 运行中失压导致零表压
　　运行中，液压机构压力降到零时报出的信号有："压力降低"、"压力异常"，开关的位置指示红、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，机构压力降到零，对开关的安全运行不利。如果万一发生慢分闸，开关将可能发生爆炸。
7 k; O: ~- O8 J# |* ]  E　　处理方法主要有：
　　1)拔掉开关的操作保险，拉开其储能电源，用专用卡板将开关的传动机构卡死，以防慢分闸。卡死传动机构应注意务必使卡板固定牢靠。汇报上级派人检修。若在短时间内不能检修好，有旁母的先将负荷倒旁母带，将故障开关停止运行(用刀闸拉无阻抗并联支路的方法将开关隔离)。也可以将该开关倒至单独在一段母线上，与母联开关串联运行(双母线接线)，然后检修机构。可以停电检修时，尽量停电。不能停电时，带电检修机构。
- `9 i3 A) C0 ]3 W! j% x　　2)停电检修处理完毕时，应先启动油泵打压至正常工作压力，再进行一次合闸操作(可以用手打合闸铁心顶杆)，使机构阀系统处于合闸保持状态，才能去掉卡板，装上操作保险。这样可以防止在油泵打压时，油压上升过程中出现慢分闸；去掉卡板时，应先检查卡板不受力，这样说明机构已处于合闸保持状态。
　　1.2 油泵打压时间超过规定
! a" f; |8 L) e' ?0 q2 ]　　油泵打压储能时，一般规定压力从零上升到正常工作压力时间不应超过3分钟。如果油泵长时间打压，可能会烧坏电动机；如果在油泵打压时自动停泵接点打不开，会使机构压力过高．影响安全运行。
　　这种故障的原因包括了油泵频繁启动的各种因素，但程度比它更严重，往往是各级阀门发生严重的渗漏。见的故障还包括：放油阀、控制阀关闭不严或合闸二级阀处于半分半合状态；油泵的吸油管压扁，进油不通畅；油泵低压侧有气体或漏气。其主要原因为：
: K/ V* U# p" b1 W' [/ @　　1) 油泵吸油阀作用不良。
7 Q& Z8 e5 z* C" p8 l1 V　　2) 滤油器不畅、油泵进油管路不畅。
　　3) 油泵柱塞间隙大。
　　4) 油泵低压侧有空气。
6 c. b' o, n7 {1 K4 c　　5) 高压放油阀关闭不严。
6 C; r7 ^' s) y+ T; Y7 r　　6) 阀系统内部密封不严。
　　7) 油泵控制回路中。 自动停泵接点打不开、有油泵高压力闭锁的，闭锁功能不可靠。
5 x6 O3 u& m4 o: D9 u3 a　　如果油泵打压时只报出"油泵运转"信号，超时以后仍只有这一个信号，说明油泵打压时压力不上升；如果"油泵运转"信号报出，经一定时间后又报出"压力异常"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：
　　应立即拉开其储能电源。为了防止机构的压力过高，或者长时间打压损坏电动机，可以在控制室拉开储能总电源，再到设备前拉开开关的储能电源，然后重新合上总电源。
　　如果是属于油泵打压，压力不上升时，应先检查高压放油阀是否关严，再检查油泵。可以用手摸油泵，若有发热情况，则属油泵问题。若属油泵发生问题、低压油路有问题，应汇报调度和有关上级派人检修，并严密注意压力下降情况。若压力下降至"压力降低"信号报出时，应按前述的"压力降至零"的相同方法处理。
　　如果是属于不能自动停泵，应稍释放压力，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。
) m$ O5 P" k& O' B; D　　1.3 液压操作系统压力异常
+ V8 c3 m: h1 h/ L　　液压操作系统正常的油压范围是31.6-32.6Mpa(温度为15口)，超出这个范围就属于压力异常。注意，在其它环境温度下，可用下式折算油压力：Pt=P15，+0.09(t-15) (p：油压力t：环境温度)
9 a* T% S7 Q$ `  N0 D. @. p0 M5 J　　1.3.1 液压异常
　　液压操作系统的油回路或电气回路出现故障。都会引起系统的油压异常升高或降低。压力过高或异常降低的原因有：
　　1) 油泵启动打压，"油泵停止"微动开关位置偏高或接点打不开。
1 S7 L8 V3 r0 v8 a　　2)储压筒活塞因密封不良或者筒壁有磨损，造成油气混合。
　　3)气温过高或过低，使预压力过高或过低。
0 |7 i$ R+ @* g5 L  \9 ~, |$ T$ e+ V　　4) 压力表失灵或存在误差，压力表开关关闭，不能正确反映油压：(更换压力表或打开表计开关)
4 Q1 P$ [0 n5 q　　5) 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；
　　6) 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。
: O6 x1 y. l$ j" F5 [. }　　7) 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。
+ O8 C$ [8 `5 n* l& |; U　　1.3.1.1 压力过高的处理：
　　如果是油泵打压以后，报出"压力异常"信号：应检查储压筒活塞杆的相对位置，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，应向上级汇报，由检修人员检查机构的预压力。若属于气温过高的影响，可将油压稍释放低一些，再使机构箱通风降温。
　　1.3.1.2 压力降低的处理：
! h6 ^! G: }& [% y! {: K　　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"压力降低"信号时，没有"油泵运转"信号，属于油压降低，油泵不能自动启动打压，如果同时报出"油泵运转"信号，就是机构高压油路渗漏造成的。
, w# V% D2 I1 e2 y+ j3 Q' c2 Q; [　　油泵不能自动打压的处理：当报出"压力降低"信号，压力表的指示低于"合闸闭锁"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。
　　口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；这时应汇报上级或调度，由检修人员更换。
　　口接触器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。
, {7 F/ m" a  A6 t% n$ F　　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。应报告调度或上级，叫检修人员处理。
9 \! f& X3 ]& }4 ]　　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)高压油路严重渗漏，如果控制屏上报出"压力降低"、"油泵运转"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。
/ Y. H. B; q; l　　对压力表失灵情况：多是由于压力表下未装阻尼孔，多次冲击后失灵。处理的方法是，在压力表管接头下应有阻尼孔，并对压力表进行定期校验。
- M: \9 u2 _& \# T1 T　　对温度升高或降低的处理：完善化前的机构箱隔热、通风不好，在高温季节，机构箱受太阳直射时箱内温度可高达50~C。在这种情况下，如原有预压力及停泵压力稍高，便会有压力异常信号发出。建议可以改造机构箱，以改善隔热、通风性能。
　　气温过低造成压力异常降低的现象。其原因主要是电热保险熔断、电热管和交流接触器烧损等。因为一旦发生上述故障，"热源"消失，会使液压机构箱温度下降得很低，导致压力异常降低，发出压力异常信号。这时应迅速恢复电热。最好在机构箱内，另外辅助电热，使箱内温度尽快上升，待温度达到正常温度时，再撤除辅助电热。
2 故障紧急处理步骤及注意事项
- Z; d, m  q* C　　2.1 处理步骤
3 Q+ ^  N( p: d　　1)断开断路器储能电机电源；
2 {2 }! d) h9 c8 F　　2)将断路器"就地／远方"操作把手切换至"就地"位置；
　　3)报告调度；
　　4)退出该断路器的操作电源和有关保护、重合闸；
- W; U- t1 Q) q5 G　　5)零表压故障时，用专用的防慢分卡具卡住操作传动杆合闸指示圆盘下方，用螺丝拧紧；按油泵频繁启动的处理方法处理机构泄漏部位，补充10号航空液压油、排气直至断路器修复。
　　6)通过倒闸操作将该断路器与系统隔离；
! x1 G, r* [  ?. W　　7)脱管故障时，更换脱落的液压管，补充10号航空液压油．打压、排气直至断路器修复；
　　2.2 注意事项
; S% O3 |% t3 m/ W3 s( E3 S! i4 k　　1)故障发生后，运行人员应及时切断油泵电源，及时置断路器于就地操作位置，千万不能人为的强行打压，应迅速断开断路器储能电机电源，将断路器操作把手及时切换至"就地"位置．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。
6 T: T5 i8 |  {! h, v; T  W) t- H; ?　　2)在断路器发生这种故障时．严禁进行任何合／分操作；
* S( t* V' @, l. J8 R　　3)补充液压油后，要多次排气；
4 M  O2 m& q" F! j$ f0 |　　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。
　　3 预防措施
　　3.1 按规定周期作好各项检修检验工作
　　1)每2年重新过滤10号航空液压油；
　　2)每4年必须更换10号航空液压油、清洗阀系统和液压管道；
　　3)每隔1-3年对液压系统的压力表、压力安全阀进行校验，以防止操作机构压力异常升高。
& x. U# f$ f" ~) t1 C' B$ \7 a5 Z　　4)运行时间在10年以内的，原则上某个元件有问题，就对该元件进行更换，如液压操作机构内的主要阀件元件普遍存在的问题，状况极差，则应对整个液压操作机构进行更换；
6 z2 H" W# x' s8 T) c4 O) J　　5)运行时间在10年以上的如其高压油系统内的主阀件出现问题，则对整个液压操作机构进行更换，如低压油系统元件出现问题，则只更换该元件。
3 _5 c% i8 l+ Q　　6)大修后测量断路器行程、速度特性、时间参量、同期、分／合闸最低动作电压以及操作机构在分／合闸、重合闸下的操作压力下降值。
　　7)机械操作次数达3000次时应进行临时性检修，更换液压油。
　　3.2 计划内的检修要加强综合性工作
' R4 C% ^. Z7 F# @　　1)除对损坏部件及时更换外，应全面检查机构各个组件的状况，把缺陷消除在萌芽中，提高设备的可靠性，避免重复性检修。
8 q) T3 Z4 r8 W7 Q　　2)核对微动开关各触点对应的压力值；
# {& c: e# P- p/ l/ G' B　　3)定期清洁操作机构箱内各组件。

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