江陵換流站5122開關操作機構打壓超時故障分析

陳濤 譚靜 馬曉勇

【摘要】江陵換流站交流500kV斷路器為GIS斷路器，2007年8月25日江陵站5122斷路器存在打壓超時故障，經過檢查發現為油回路中的氣泡剛好位于阻塞泵、逆止閥（S51062）處，從而導致油路斷開，打壓時電機空轉造成打壓超時。

【關鍵詞】換流站;GIS;操作機構;打壓超時;氣泡

2007年8月25日19：56，江陵換流站5122開關重合閘后，5122開關C相打壓超時告警，現場檢查發現5122 C相發打壓超時故障告警燈亮，操作機構電機電源已斷開。運行人員將電機電源合上后，對此報警復歸，復歸后電機持續打壓，90S后液壓操作機構彈簧壓力未達到要求，電機電源自動斷開并發打壓超時故障告警。

1.故障檢查及處理情況

故障發生后，對5122 C相液壓操作機構進行外觀檢查（圖1），發現儲能彈簧的位置指示超出彈簧儲能范圍，位于儲能范圍的左邊，此情況表明彈簧處于釋能狀態。

圖1 液壓彈簧儲能操作機構

圖2 液壓彈簧儲能操作機構局部照片

檢查電機控制回路，發現控制電機啟動的71#、72#節點處于閉合狀態。打開液壓操作機構耦合箱，檢查彈簧行程開關，發現行程節點并未到位，故71#、72#節點處于閉合狀態。用手盤動電機齒輪感覺阻力較小，對報警復歸后重新建壓，電機打壓聲音軟弱無力。從上述情況判斷電機打壓時阻塞泵并未給予液壓機構內低壓油足夠的動力，機構內的高、低壓油并未流暢的進行轉換，故不能對彈簧進行儲能。

拉開5122開關（圖2），并斷開其操作機構電機電源，將5122開關C相的彈簧能量通過釋放螺栓完全釋放，合上其操作機構電機電源并對報警進行復歸，此時機構開始建壓，在建壓過程中觀察彈簧行程，發現彈簧壓縮一段后停止不動，電機打壓聲音與A、B相相比明顯偏弱，齒輪轉動較為順暢。由此看出阻塞泵并未給予液壓機構內低壓油足夠的動力，機構內的高、低壓油仍未進行轉換。按下機構的兩個分閘線圈使切換閥內部的高、低壓油連通促使液壓油輕微流動，同時在阻塞泵的動力下帶動液壓油在油路循環。此時電機打壓恢復正常，彈簧被壓縮，觀察彈簧行程開關移動正常，彈簧壓力達到后彈片將節點斷開，電機正常停止，從屏柜內測量71#、72#節點處于斷開狀態。但機構油位指示內有較多氣泡浮出。

圖3 開關處于分閘位置時液壓機構內部情況

2.故障原因分析

在GIS液壓彈簧儲能機構中有兩個儲油箱，即低壓儲油箱和高壓儲油箱，儲能活塞S51007的上部藍色部分為低壓儲油箱，里面并未儲滿油，從觀察窗可以看到其儲油量;下部紅色部分為高壓油。泵電機S51002驅動阻塞泵S51014，阻塞泵S51014將低壓儲油箱的液壓油抽到高壓儲油箱中，從而壓縮疊片彈簧組件S51008進行儲能，逆止閥S51062和泵是一個整體，其作用為防止油從高壓部分流回到低壓部分（圖3）。

S51046-彈簧行程開關;S51048-觸頭;S51045-彈簧行程開關;S51059-逆止閥;

S51079-過濾器;S51014-油泵;S51062-逆止閥;S51013-排油閥;S51016-止位螺栓;S51008-盤形彈簧;S51204-輔助開關;S51012-工作活塞;S51007-儲能活塞;S51011-連接桿;S51004-合閘電磁閥;S51005-分閘電磁閥;S51006-切換閥;S51028-外殼

從故障處理情況可看出液壓機構內的油回路中存在氣體。此次打壓超時故障是由于油回路中的氣泡剛好位于阻塞泵（S51014）逆止閥（S51062）處，從而導致油路斷開，打壓時電機空轉，阻塞泵（S51014）未能將低壓儲油箱的液壓油抽到高壓儲油箱中，從而不能壓縮疊片彈簧組件，彈簧行程開關不能到位，故71#、72#節點始終閉合。90S后該開關發打壓超時故障告警，電機電源自動斷開。

3.預防措施

此次故障具有一定的偶然性，油路中有氣體存在是不可避免的，但發生此類故障的情況較少。為了防止此類情況再次發生，建議在開關檢修過程中對開關操作機構作出如下處理：（1）斷開泵電機電源開關;（2）將彈簧通過釋放螺栓釋放能量;（3）將機構的補油孔打開;（4）合上泵電機電源開關對疊片彈簧組件進行儲能;（5）上述工作完成后回裝補油孔密封螺栓。

參考文獻

[1]蘇煜，王薇，張燕濤等.一起GIS三工位隔離開關故障原因分析及處理[J].

高壓電器，2007，43（3）：227-228，231.

[2]張治國，柳建平.ZF12-126（L）封閉式組合電器結構原理[J].電氣制造，2009（12）：56-57.

[3]任建華.隔河巖水電廠GIS液壓操作機構故障處理[J].湖北水力發電，2006（1）：68-69.

[4]程炯，楊世貴，程航等.GIS在換流站中的應用及典型故障分析[J].電力技術，2009（11）：55-61，65.

作者簡介：

陳濤（1978—），男，工程師，國網湖北省電力公司檢修公司輔助設備專責。

譚靜（1978—），男，工程師，國網湖北省電力公司檢修公司一次專責。

馬曉勇（1987—），男，云南電網公司昭通供電局變電站值班員。