FX22型斷路器液壓機構頻繁啟動原因分析

王 彪，周程肖

（嘉興電力局，浙江 嘉興 314033）

液壓機構具有輸出功率大、時遲小、反映快、負載特性配合好等優點而廣泛用于斷路器操動機構。FX22型斷路器采用的液壓機構為常高壓保持式，一旦存在泄漏就會引起油泵頻繁啟動，雖然對斷路器分合操作不會構成直接影響，但如果長期不處理，缺陷會不斷發展，將對設備使用壽命產生影響。當油泵一天啟動超過20次以上時，應引起運行人員的注意并安排檢修。

1 斷路器液壓機構滲漏的分析判斷

液壓機構滲漏可分為外部滲漏和內部滲漏，會引起油泵頻繁啟動。

1.1 機構外漏的判斷

當機構發生外漏時，主要發生在管路各連接和密封部位，肉眼可直接觀察到。造成滲漏的原因主要有：

（1）管路連接處的密封墊在油壓和環境溫度的作用下發生老化。

（2）連接頭在組裝時擰緊力矩不夠，造成接頭在高壓作用下密封功能下降。

（3）連接頭處因安裝不當出現變形，或有機械損傷，如裂痕、毛刺等。

出現以上情況時可以采取更換密封圈、墊片，收緊管頭，拆卸管頭進行精加工處理或者更換等措施。

1.2 機構內漏的判斷

當機構發生內漏時，一般很難直接觀察到，可通過觀察壓力表的下降速率或記錄油泵在一天內的打壓次數來判斷，根據斷路器的啟動頻率來分析判斷頻繁啟動的原因及故障點。

當斷路器分、合閘均發生滲漏時，通常是液壓機構的高壓油路以及相關的閥系統密封不嚴造成的。此時應首先檢查放油閥和安全閥是否關閉嚴密，將其后端的低壓油管拆下觀察有無液壓油流出；再檢查斷路器一、二級閥中的供油閥是否漏油；檢查指令閥和主控閥的密封是否可靠。斷路器低壓油管在運行狀態下也可拆開檢查。

若斷路器合閘時發生滲漏而分閘時沒有滲漏，則是合閘高壓油管及閥系統有滲漏。有以下幾種可能：

（1）主控閥的二級閥自保持空腔球閥及閥線密封不良，當開關處于合閘位置時，因二級閥錐閥合閘不到位，造成二級閥的排油閥密封不嚴，高壓油從二級閥的排油閥處竄出，通過主控閥的低壓回油管返回低壓油箱，造成內漏。

（2）二級錐閥的滑動組合密封及錐閥的閥線密封不良。

2 斷路器頻繁啟動分析及處理

對某500 kV變電站的14臺（42相）FX22型斷路器液壓機構滲漏油情況進行檢查統計，其中有25相存在滲漏油，缺陷率達60%，而這批斷路器投產還不到3年。

其中編號為5062的斷路器打壓最為頻繁，表1為現場統計的5062斷路器液壓機構在幾天內的動作次數。對液壓回路進行清理后就能保持較長時間內不再發生頻繁啟動現象，即使再次發生頻繁啟動現象后也會維持正常狀態較長時間，在這個頻繁啟動發生周期逐漸縮短的過程中，斷路器都維持在合閘狀態。

表1 5062斷路器液壓機構動作次數

根據產品說明，FX22斷路器一天內打壓次數在20次以下屬正常范圍。顯然5062斷路器液壓機構C相油泵啟動次數已不正常。通過對液壓系統的檢漏可以直觀觀察到：在油路受壓情況下，安全閥與閥體接洽面有明顯的滲漏油，現場判斷頂部橡膠密封圈因老化損壞而失去密封作用。現場解體大修發現廠家組裝時漏裝A相和C相密封圈。

2.1 原因分析

液壓機構的密封方式有密封件密封和閥口密封兩種。密封件密封又分動、靜密封，動密封的密封件一般為橡膠密封件，適用于內部密封。如果密封不嚴產生泄漏造成頻繁啟動時，不容易被發現，只能靠分析來判斷，或者是在設備停運檢漏時發現，而這種停運判斷的方法對輕微的密封件損壞不太有效，因為經過停送電操作后密封件的位置會發生一定變化，使泄漏的程度也發生變化，如果泄漏變小就更難判斷。

閥口密封的密封材料采用優質鋼，是靠閥口的精度和壓力實現密封。如果因閥口密封不嚴造成頻繁啟動，不會出現時好時壞的現象，因為閥口缺損造成的泄漏在運行中不會自行消失，如果閥口處有異物泄漏同樣不會自行消失。而正常運行時如果液壓油中有異物也不可能進入閥口，因閥口在運行過程中是靜止不動的，密封嚴密的閥口在靜止狀態下不可能有異物進入。

從以上分析情況判斷，5062斷路器頻繁啟動的缺陷部位在油泵高壓出口處逆止閥的可能性最大，原因是斷路器在運行狀態下只要該閥體打壓時動作，而且在油泵打壓時閥體的密封處始終在變化，就會導致密封時好時壞，這跟以上分析是吻合的。其次是因FX22為錐閥，其工作原理是在打壓時高壓油頂開閥芯、經閥芯上的小孔進入高壓油管路，因為閥芯與閥體的制造工藝很精密，一般情況下只有少量高壓油能通過間隙進入高壓油管路。如果打壓過程中有少量的纖維雜物通過油泵進入逆止閥閥口，就有可能留在閥口上導致逆止閥閥口密封不嚴，液壓油泄漏（回油）造成頻繁啟動。而打壓時閥體位置一直在變化，這種現象也有不確定性，導致密封時好時壞。另一個原因是該斷路器曾在以前的反措換油時發現油箱內有大量雜物，這些雜物可能是高低壓管路里的殘留物，雖然在反措時對液壓油進行了更換并過濾，但是管路里的雜物不易完全清理干凈，只能通過一定的斷路器操作次數和過程后經過低壓油管回到儲壓油箱內，這正是每次處理后能保持一段時間穩定的原因所在。

2.2 故障處理

通過以上分析發現滲漏點后，即可采取相應措施進行處理。如果是動、靜密封圈或墊片損壞和老化，可更換密封圈、墊。如果閥體出現滲漏，可對閥體密封面進行解體清洗、修復或更換，并且對所有的高、低壓管路進行清洗以消除隱患，必要時更換低壓管路。在處理過程中，一定要按《SF6斷路器檢修工藝》的相關要求進行，確保檢修工藝和檢修質量。在電機啟動油泵從低壓油區向高壓油區泵油過程中，由于高壓活塞等部位存在摩擦，長時間運行后，油中就可能出現雜質，而低壓油缸內的油向油泵區流動時要經過油紙過濾器，當油中的雜質較多時可能會堵住過濾器，使液壓油無法正常流動，從而影響打壓儲能的時間，這種情況下就應更換過濾器和液壓油。

3 結語

通過上述FX22型斷路器液壓機構密封原理和故障現象分析，可以確定FX22型斷路器頻繁啟動的直接原因是液壓回路密封不良導致滲漏油，而根本原因是液壓回路中存在雜質使密封性能下降，從而可以制定有針對性的措施來處理。另一方面，阿爾斯通公司FX32和FX22斷路器在我國最長已運行了20余年，這些設備已超過或接近檢修年限，目前都處于故障多發期。由于檢修周期、檢修方式以及檢修內容和備品備件等問題，目前尚缺乏整體考慮，因此必須盡早對500 kV SF6高壓斷路器的檢修提出具體方案，以保證系統的安全運行。

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