ZF11-252型SF6斷路器液壓執行機構 油壓降低分析及處理

曾 杰 楊耀祖 馮業鋒

（1.國網西藏東嘎發電公司，拉薩 850000；2.國網西藏電力有限公司調度控制中心，拉薩 850000）

某電廠燃機站擁有一套P9171E 型燃氣輪機-蒸汽聯合循環機組，總裝機容量為180MW。因主網日平均負荷在500MW 左右，故燃機站負荷占主網1/3左右。為了進一步加強燃機站對主網持續可靠的供電，作為220kV 主網供電電源點,提高升壓站中的SF6斷路器液壓執行機構的安全可靠性能，避免事故狀態下執行機構卡滯或動作不靈敏。220kV 升壓站采用ZF11-252 型GIS 斷路器，共有5 臺該類型開關，全部封閉在GIS 中。對燃機站升壓站GIS 斷路器進行整體試驗，發現燃機站燃乃Ⅰ線241 斷路器的液壓操作執行機構出現故障，經檢查發現241 斷路器的執行機構油壓相對其他斷路器下降厲害，造成241斷路器無法正常的開、合。這類故障使得燃機站發電機組出口由雙回線路轉變成單回線運行，同時考慮到燃乃Ⅱ線線路容量問題，燃機站兩臺發電機組無法正常滿發，只能降大量負荷運行，以保證燃乃Ⅱ線安全穩定運行。以下就針對燃機站ZF11-252 型241 斷路器在運行中時出現的油壓不明原因降低這類問題進行實際分析，檢修查找并試驗分析數據與廠家數據對比，做出總結，為今后同種類型的故障提供參考。

1 ZF11-252 型SF6 斷路器液壓執行機構簡介

某電廠燃機站220kV GIS 斷路器液壓執行機構設備主要參數見表1。

2 ZF11-252 型SF6 斷路器液壓執行機構出現的異?，F象

燃機站運行人員在對燃機站升壓站GIS 系統進行日常巡視時，發現241 斷路器就地匯控柜有報警信號，經現場確認后，屬“油壓過低”報警，手動消除報警，過后30s 再次發出告警信號，控制開關光字牌指示紅、綠燈熄滅，機構壓力表顯示為零。通知檢修人員對其進行在線檢測，得出油壓過低的原因可能是：

1）由于焊縫焊接不良或連接管路接頭密封不嚴密等外力影響，造成大量漏油。

2）分、合閘閥鋼球密封不嚴。

3）儲能筒或儲壓缸漏氣或漏油。

4）低油壓啟動油泵的微動開關失靈。

表1 220kV SF6 斷路器液壓機構

3 “油壓降低”的異?，F象缺陷處理及建 議

根據以上4 種情況，對油壓降低進一步分析，打開241 斷路器液壓執行機構操作箱后蓋，查看到機構A、B、C 三相的液壓油位均已下降至初始油位的1/3，機構箱地板上有大量的油漬。停用執行機構的油泵電機，檢查到電機與油位管的連接管路，看到有明顯的被動物咬過的痕跡，鏈接管路處出現較小的細孔齒痕，有油在向下滴，更換A、B、C 三相的連接管路，檢查焊縫焊接處，確認焊縫焊接處無漏油，且焊接良好后，向里充油至34～36mm 油柱。投入執行機構油泵電機，對斷路器執行機構進行打壓，其液壓系統油壓整定值見表2。

表2 液壓系統整定值

油泵電機打壓正常，油位處在下降趨勢，其下降速率比先前減緩，過了30min，油壓下降，直到出現報警信號。再次檢查剛換上的連接管部和焊縫焊接口，均正常。

排除連接管部和焊縫焊接口的對油壓再次下降的主要原因，對分、合閘閥鋼球密封問題進行檢查，聽到有漏氣聲音，并且密封墊圈被拉出少許。此刻，停用油泵電機，開啟液壓機構壓力釋放閥，使其油壓降至為0MPa，此時液壓機構航空油全部回到油箱內。此時檢查分、合閘閥鋼球密封墊圈，拆下分、合閘閥，取出鋼球的密封墊圈。檢查發現密封墊圈出現了細孔并拉出少許，可能是在安裝過程中，由于密封墊圈被摩擦出現細孔，液壓航空油未過濾，金屬雜質較多，加上安裝時密封墊圈有少許裸露在空氣中，小動物對其拉扯撕咬，造成了密封墊圈損壞，密封性能完全失效。確定后，更換了分、合閘閥鋼球密封墊圈。對液壓機構航空油進行過濾，充入油箱，檢查分、合閘閥，確保分、合閘閥無漏氣，密封良好。

檢查液壓執行機構的儲能筒和儲壓缸，儲能筒無漏氣現象，儲壓缸外表干凈、清潔，無漏油現象，二者均正常。對低油壓啟動油泵的微動開關進行試驗，均能正常開、合，試驗均合格。再次啟動油泵電機，對液壓執行機構進行打壓，檢查分合閘閥密封情況，無異常。2min 后油位恢復正常，30min 后，油壓正常，維持在32MPa 左右，檢查液壓執行機構氮氣壓力和GIS 汽缸內SF6氣體壓力，壓力均在正常范圍，1h 后，241 斷路器控制柜上無任何報警信號，確認故障已消除。

再次對241 斷路器進行分、合閘試驗，分閘和合閘，液壓執行機構的油壓表顯示均維持在31.6MPa 以上，當空合次數多于5 次時，油壓低于31.6MPa，油泵電機啟動，打壓，維持斷路器分合閘的正常壓力。斷路器能夠正常分、合閘，其壓力隨著分、合閘次數緩慢下降，說明油壓能夠維持正常。

“油壓降低”的情況除了上述4 種情況下，外力作用也是比較常見的因素，如：

1）人為的破壞，焊接時不小心將油路管路破壞。

2）運行人員巡視未到位，油位下降快，渣滓在鋼球內堆積。

3）油路管道在高原氣候條件下，使用時間過長，未及時進行更換，導致油路管道腐蝕、斷裂等。

根據對液壓執行機構“油壓降低”的故障排查發現幾個問題，并提出以下建議：

1）定期檢查GIS 斷路器的SF6氣體壓力是否符合標準。

2）定期檢查液壓執行機構的油箱油位，檢查地面是否干凈、清潔。

3）將液壓執行機構操作箱密封嚴實，確保無老鼠等類似小動物破壞操作箱的二次電纜和連接管路。

4）定期對液壓執行機構航空油進行過濾，確保無金屬殘渣堵住濾網和密封墊圈。

5）定期對GIS 斷路器的液壓執行機構的油路管道進行檢查，因該設備處在高原氣候條件下，每年進行一次常規試驗檢查，每6年對其油路管道的塑殼部分進行更換。

4 結論

本文介紹了ZF11-252 型SF6斷路器在運行過程中出現的“油壓降低”異?，F象問題，提出了“油壓降低”出現的4 種可能性問題，并根據這4 種可能存在的問題，對液壓執行機構進行檢查和處理。有時候可能只會出現一種問題，也可能會出現多種故障原因，比如本次處理的問題就出現了兩個問題，經過排查，不會放掉其他存在的隱患，不光是對“油壓降低”這種類型，其他類型如“油壓升高”、“頻繁打壓”、“油壓無法建立”等都可以按照先分析其存在幾種故障的可能性，對其一一排查，這樣查找故障將會方便、快捷。

由于液壓執行機構相對其他如彈簧儲能機構和氣動-彈簧機構的環境適應性強，對反應不敏感、阻力特性基本不受影響，用于較高的電壓等級，一般不會出現故障。然而液壓執行機構在制造過程和運行中稍有疏忽就容易造成滲漏，尤其是外滲漏，空氣進入，密封圈密封不嚴和電機頻繁啟動的問題。根據遇到的問題，逐項提出并解決，對SF6斷路器的液壓執行機構加強日常巡視和維護，確保其安全穩定工作。

[1] 電力行業職業技能鑒定指導中心.變電檢修[M].北京: 中國電力出版社,2002.

[2] 國家電網公司生產技能人員職業能力培訓專用教材.變電檢修(下) [M].北京: 中國電力出版社,2011.

[3] 孫立艷.GIS 斷路器液壓機構油位降低原因排查與施治[J].企業技術開發,2012(1): 102,127.

[4] 陳世炯.LW6-110 型斷路器液壓機構打壓頻繁缺陷的分析與處理[J].新疆電力,2006(4): 13-15.

[5] 王璇,朱曉榮.淺析SF6斷路器液壓操作機構常見故障的原因及處理方法[J].科技傳播,2010(22): 159.

[6] 劉峰,夏振嶺,宋維功,等.淺析斷路器液壓操作機構常見故障原因及處理方法[J].2011Asia-Pacific Conference on smart Grid and Information Engineering (2011APCSI).2011.

[7] 洪青云.斷路器液壓機構故障原因及診斷處理方法[Z].2010.