西門子3AQ1EE型液壓機構斷路器誤發N2泄漏信號造成斷路器閉鎖的問題分析

王熠涵,賀雨晴（國網湖南省電力公司檢修公司,長沙　410002）

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西門子3AQ1EE型液壓機構斷路器誤發N2泄漏信號造成斷路器閉鎖的問題分析

王熠涵,賀雨晴
（國網湖南省電力公司檢修公司,長沙410002）

摘 要：湖南省內多個500kV變電站發生過西門子液壓型斷路器誤發N2泄漏信號閉鎖分合閘的情況，造成現場斷路器閉鎖拒動，不得不退出斷路器保護及重合閘，造成線路存在拒動擴大事故范圍的風險，本文從機械設計和電氣回路兩方面分析閉鎖邏輯的原理和誤發信號產生的原因，并提供處理措施。

關鍵詞：N2泄漏；延時閉鎖；拒動

1　引言

西門子廠液壓機構在系統內運行多年以其穩定可靠贏得市場的良好口碑，不過近年來也陸續發現液壓機構有誤報信號造成斷路器閉鎖的情況。當氮氣發生泄漏后，儲能的能力下降，每次分合閘后壓力下降程度增大，影響分合閘速度，若斷路器在帶負荷情況下發生慢分將造成斷路器無法熄弧，所以當出現氮氣泄漏的信號后應引起足夠的重視，排查是誤發信號還是真泄漏，采取不同的處理措施，避免引發電網事故。

2　儲壓筒N2泄漏設計原理

2.1機械部分

西門子液壓機構儲壓桶內部并無傳感器直接反映氣體壓力，而是間接利用平衡油壓來反映儲壓桶內的N2壓力值。該油泵只有啟泵值，沒有停泵值，靠油泵回路里的壓力監控器和延時繼電器來控制打壓。油泵啟動時，將油從油箱重新打入儲能筒.當壓力達到P1時,通過壓力開關以及時間繼電器,延時約3秒后停泵。

在氮氣確實發生泄漏的情況下,活塞的工作范圍擴大移動到儲壓桶底部止擋管的位置（如圖1）,壓力將驟降至P1，由于儲壓桶內氣體密度驟降，活塞N2側壓強小于油壓側，再次打壓時，壓力急劇上升。由此導致單位時間內的油泵打壓次數增加。

圖1

在氮氣泄漏的最后階段,打壓時活塞碰到止擋管，因為油泵打壓時間（3s）固定，此時壓力極快地上升而超過壓力值P2（35.5MPa），如圖2中垂直升高到P2。

圖2

2.2回路部分

廠家設計N2泄漏閉鎖斷路器的功能，是為了保證在儲壓桶內氮氣發生泄漏的3小時內，剩余氮氣容量還能正常分閘，提供給運維人員足夠時間來分析處理。可以看出，N2閉鎖回路兩路互相影響，可以簡單的理解為K81控制K14和K182，K14控制K10（第一路分閘回路），K182控制K82，K82控制K55（第二路分閘回路）。兩路報警回路互相保持，在電氣聯系上沒有實現獨立。油泵回路，正常補壓時，油壓下降到油泵啟動值時，壓力監控器B1接點閉合，導通K15繼電器，K15接點閉合使K9得電，油泵開始補壓。當壓力回升到32MPA時，B1接點打開，延時3S后K15接點打開，油泵停泵，完成一個補壓過程。

3　原因分析

（1）氮氣的溫度影響液壓儲能筒的工作能力。環境溫度的下降導致曲線1向曲線2的移動,由此導致工作能力的減少.達到壓力P1后,由時間繼電器控制的輸油量 ΔV在所述的三種情況下相同(ΔV1 = ΔV2 = ΔV3)，因此在不同的曲線上得到不一樣高的壓力值Px，所以當溫度下降的多時，輸出油量得到的壓力值也會偏高，油泵啟動更頻繁，液壓組件B1中接點在打壓過程中出現粘死現象，造成電機打壓不返回，持續打壓至35.5MPa，最終因為氮氣泄漏閉鎖邏輯來切斷油泵控制回路；（2）液壓系統內有氣體引起的頻繁打壓，斷路器長時間運行后，液壓系統內可能有少量氣體，導致液壓系統建立的油壓為虛壓，從而引起頻繁打壓，所以在平常例行檢修中需要對液壓機構斷路器油泵進行排氣處理。

4　處理方法

（1）誤報警處理方法 。外觀檢查氮氣瓶未發現泄漏；液壓壓力無明顯下降；泄壓到正常壓力后檢查油泵無頻繁打壓；各繼電器正常動作；斷路器的油位正常，無滲漏油。由于互相保持的回路必須兩路閉鎖全部失電才能解除，并且內部配線接于集成電路板，將與K81所有有關的正電源線解開，使K14、K82延時繼電器恢復正常。還可以通過強行復歸解鎖按鈕來復歸，在本體機構內有一個S4復歸按鈕，旋轉即可復歸信號，但同時將復歸機構內所有報警信號。

（2）實際N2泄漏的判斷方法。停電檢修時對預充壓力的檢查，若預充壓力明顯小于額定預壓力時，可認為N2泄漏出來進入了油路中，打壓至預充壓力時所需的壓力降低，才為真實N2泄漏，檢查預壓力也是較為可靠的判斷方法。

5　總結

西門子液壓機構斷路器的機械壓力接點B1的故障率較高，電氣回路較為復雜，從國網反措的角度來說還不符合要求，對于跳閘回路應該使用兩路無電氣聯系的回路，還可以對回路做出改進。同時運維人員需要在平時多積累對設備的認識和掌握常規的檢查方法，在遇到問題時能清楚描述問題的關鍵，能準確判斷是真N2泄漏還是信號誤發，這樣才能提高運維水平，同時提高公司運維質量。

參考文獻：

[1]3AQ1 EE 252kV操作手冊[K].1999.

[2]邱生.西門子3AQ型斷路器“N2泄漏”故障的定位及處理[J].

[3]江雯姬,楊東升.3AQ1EE開關異常現象的分析與總結[J].

作者簡介：王熠涵（1988-），男，湖南長沙人，本科，助理工程師，研究方向：電力系統變電運維。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.015