220kV斷路器操動機構性能及檢修

周棟+++周震宇+++葛穎強

摘 要：操動機構作為斷路器的重要組成部分，了解不同類型操動機構的性能特點及檢修方法可有效保障斷路器的正常運行。該文首先介紹不同操動機構類型的特點，再提出操動機構常規檢修要點和重點檢修要點。當前多數200kV等級的斷路器配備的操動機構可分為彈簧操動機構、液壓操動機構和氣動機構三種。文章就針對以上三類220kV斷路器的操動機構性能及檢修策略談談自己的看法。

關鍵詞：220kV 斷路器 操動機構 性能及檢修

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0090-01

操動機構是斷路器的重要組成部分，它為斷路器完成分閘和合閘操作提供動力支持，并維持在正確的位置，分閘和合閘操作也是斷路器操動機構的主要功能。操動機構的功能決定了操動機構性能的好壞對斷路器的正常運行產生極大的影響[1]。因此，有必要做好斷路器操作機構的檢修工作，確保操動機構性能完好，保障斷路器的正常運行。

1 操動機構結構的特點

1.1 彈簧操動機構的特點

使用彈簧操動機構的220 kV斷路器有西門子3AP1、阿海琺的GL314斷路器[2]。彈簧操動機構運行的原理：合閘時依靠電動機為彈簧儲備能量，使用合閘掣子保持彈簧儲備的能力。如果斷路器進行合閘操作，合閘彈簧的能量被釋放，從而完成斷路器合閘操作。在合閘的同時，分閘彈簧存儲合閘時產生的能力，在分閘掣子的作用下保持合閘彈簧的所儲備的能量，如需要對斷路器進行分閘操作，只需要利用分閘彈簧釋放的能量即可完成分閘。彈簧操動機構本身就是一個整體，不需要其它設備作為輔助設備，同時設備的彈簧操動機構的穩定性強，受環境和問題的影響極小，運行可靠。但是，彈簧操動機構的結構復雜，對生產工藝有極高的要求。

1.2 液壓操動機構結構的特點

液壓操動機構主要包括油泵、儲壓筒、油缸和壓力開關等元件，其設計原理為液體不可被壓縮。液壓操動機構的傳遞介質為液壓油，通過高純度氮氣實現存儲操作能量，通過將高壓有送入機構工作缸兩側來實現斷路器的分閘和合閘操作。液壓操動機構結構有以下特點，一是傳遞速度快、延時段和動作精準的優點，這一優點由液壓航空油不可壓縮的特定決定。二是輸出力平穩、阻尼性好；三是對工作缸的面積要求不高，小面積工作缸就可以得到較大的合閘功，這一特點由液壓操動機構的工作油壓高的特點決定；四是不受外界影響、不銹蝕、穩定性高的特點決定；五是對制造工藝有極高的要求，否則容易出現滲油問題，給檢修工作打來極大的麻煩。

1.3 氣動操動機構結構的特點

氣動操動機構的組成部分由空氣壓縮機、儲氣罐、壓力開關等多項元件，氣動操動機構是利用空氣作為分閘能量，通過壓縮空氣產生的能量實現分閘。分閘過程中合閘彈簧存儲分閘產生的能力，在釋放合閘儲備的能力實現合閘操作。氣動操動機構有機構簡單、動作可靠和磨損小、穩定性高、噪聲大的特點。由于油緩沖器與機構活塞直接連接，因而氣動操作機構的環境性能極好，可降低合閘和分閘操對機械產生的沖擊力。此外，設備還配有防跳躍功能的機構，也不存在慢分和慢合的問題[3]。

2 220kV斷路器操動機構檢修要點

2.1 常規維護要點

在維修操動機構前，要遵循先看、再試、再釋壓等順序進行維修[4]。既維修人員首先要了解操動機構的機構特點，檢查機構是否已經存儲能量、帶電狀況以及分閘與合閘的位置等等。同時還應通過詢問的方式了解設備在運行過程中是否出現異常狀況，以及異常狀況的外在表現形式，在充分了解以上內容后維修人員才可著手維修操動機構。維修人員尤其需要在釋放機構存儲的能量后才動手操作，嚴謹在未釋放儲能的情況下盲目拆卸機構維修，否則機構容易突然運行而引起設備損壞，甚至人員傷亡。

2.2 重點維護要點

一是維修人員要將液壓機構系統中的空氣排盡。如果液壓機構系統中存在空氣，操動機構的分閘和合閘機械特性會受到影響，也會影響操動機構的打壓效率。二是測量壓力開關的動作定值以及核對信號。壓力開關的定值包括液壓機構與啟動機構的油泵補壓起值和停值、油壓安全閥動作及復位值、合閘閉鎖值等等。測量以上數值是否與廠家定值相符，及時調整存在偏差的數值，或者直接更換壓力開關。核對信號主要是核對壓力報警信號和閉鎖信號。同時內部信號出現回路而誤發信號，此類情況下不能使用端子排除信號接點短接法模擬發信。三是檢測液壓零壓閉鎖和儲壓筒預沖壓力[5]。如果出現漏油問題，且油壓為零，要切斷油泵電源，避免油泵重新補壓造成斷路器慢分。測量儲壓筒的預沖壓力可以發現語儲壓筒是否存在泄露問題。四是測量操作機構存儲能量的時間。維修人員要實際測量油泵和氣泵的補壓時間以及彈簧電機儲能時間，可以檢測電機和油氣泵是否出現泄漏。檢查繼電器裝置的設置問題和機構的密封性可采用測量初始壓力到定額壓力的補壓時間。五是進行傳動試驗。傳動試驗包括對控制和信號回路、機械部分的全面檢測，可檢測機構的動作正常與否。同時還要檢查分閘、合閘以及重合閘過能否順利的執行信號和發出信號，傳動試驗要兩個班次的工作人員共同完成。

3 結語

總而言之，維修人員在維修操動機構時必須掌握操動機構的類型，做好維修前的準備工作，關注將液壓機構系統中的空氣排盡、測量壓力開關的動作定值以及核對信號等重點維修內容。此外，企業還需要加大巡檢力度，組織維護人員定期排查安全隱患，及時發現并解決問題，將故障扼殺在萌芽狀態。

參考文獻

[1] 唐燕妹.淺談電力繼電保護中斷路器壓力閉鎖[J].科技與企業，2012（13）：148.

[2] 弓靜強，盛晏，盛晨.淺談220kV斷路器操動機構性能及檢修[J].科技風，2012，（19）：31.

[3] 林雪倩，孫軼群，蔡金錠，等.220 kV斷路器的運行維護檢修成本模型分析[J].電工電氣，2012（10）：5-7.

[4] 劉愛民，林莘.斷路器操動機構用圓筒型直線感應電動機控制系統研究[J].中國電機工程學報，2009（27）：112-118.

[5] 苗紅霞，王宏華，齊本勝.高壓斷路器操動機構的動力學建模與仿真研究[J].計算機工程與應用，2010（17）：212-215.endprint