LW6—110型斷路器液壓機構常見故障分析

陳臻　艾比布勒　巴可熱木

摘要：LW6-110系列的SF6斷路器液壓機構管路依照其內部油壓的大小可分為兩種類型，分別為常壓管路、高壓管路。文章對LW6-110型斷路器液壓機構動作原理進行了介紹，并通過實際工作經驗對此類機構的幾種常見故障進行分析及處理，提出了可行的工作建議。

關鍵詞：LW6-110斷路器；CY液壓機構；10#航空液壓油；常壓管路；高壓管路 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM561 文章編號：1009-2374（2016）12-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.033

LW6系列SF6斷路器是從法國MG公司引進技術制造的。烏魯木齊電業局有200多臺110kV斷路器，其中LW6-110型斷路器將近90臺，所占比例近40%，因此消除LW6系列SF6斷路器的開關缺陷是現今首先要解決的問題。LW6-110系列的SF6斷路器液壓機構管路依照其內部油壓的大小可分為兩種類型，分別為常壓管路、高壓管路。高壓管路的正常運行要與控制閥、分合閘閥以及工作缸等設備連接，設備連接都是由連接頭以及縮緊螺母構成。因此設備在運行過程中，出現各種連接設備不同程度的損壞。例如，高壓傳輸管路接頭、機構組件內部的部件由于年久失修造成滲油、漏油現象，導致設備內部壓力流失，進而造成液壓設備內的電機設備、油泵機構的頻繁啟動以及打壓，出現設備打壓的超時現象，使斷路器機構液壓油經常失缺，影響斷路器的正常開閘速度，甚至會造成系統的突然失壓，導致合閘失敗，對電網造成巨大影響。

1 液壓機構的動作原理

液壓機構是由動力設備、執行元件、控制元件、輔助元件、工作介質五個部分組成的。它以10#航空液壓油為介質進行液壓傳動，以實現高壓開關的分、合動作，它具有體積小、操作力大、需要控制的能量小等特點，因此被廣泛應用于高壓和超高壓等級的開關設備中。但機構中的油液泄漏、油液隨溫度的變化、液壓元件的制造要求、檢修的技術要求等均會影響其運動的正確性。

LW6-110型SF6斷路器，當電動機帶動雙柱活塞油泵運轉時，液壓油從油箱經過濾器進入油泵，加壓后進入液壓管路中，高壓油首先通過防震容器，以減小油泵打壓時高壓油的脈沖，然后高壓油經逆止閥（AM）后，分別對主儲壓器、輔助儲壓器進行儲能。當油泵打壓至額定壓力32.6MPa時，油泵停轉，其壓力控制是由壓力開關上的微動開關完成的，由于某種原因油壓值超過規定值達到（34.5+2）MPa時，安全閥啟動，泄放壓力值≥32MPa時從而實現液壓系統的過壓保護。

2 常見故障及處理方法

2.1 油泵頻繁啟動

斷路器的油泵應有一到兩次啟動打壓的過程，若啟動打壓過程超過六次應該對打壓過程加以監視，十次或十次以上的打壓應安排相應的停電檢修人員進行設備維修。油泵頻繁啟動的主要原因是液壓機構內部的滲油、漏油。設備的滲油可以分為外部滲漏、內部滲漏。

外部滲漏這種故障是可以用肉眼觀察到的，對其故障的處理采用收緊高壓連接管之間的接頭螺帽便可排除故障。若收緊螺帽仍然沒能排除故障，則應及時更換接頭的螺帽以及卡套。

內部滲漏這種故障在判斷方面比較困難，難以用肉眼觀察到，只能通過聽高壓油滲漏故障出現時發出的聲音以及觀察油管的溫度、開關分合閘的狀況來判斷滲漏的位置，因此對內部滲漏的檢修需要工作人員有極高的專業技能。對設備的裝拆組件以及細小部件的研磨閥錐閥線都要有較高的知識水平，還要具備清理閥座的密封面以及更換損壞的閥針、更換帶雜質的液壓油方面的技能。

壓力開關的壓差過小也可以導致油泵頻繁啟動[油泵啟動壓力（15℃）31.6MPa、油泵停止壓力32.6MPa]，由于溫度原因，溫度升降，從而使壓力輕微升降，如果壓力開關的壓力差過小，則會導致油泵頻繁啟動，從而造成打壓頻繁。

案例1：2008年110kV倉房溝變電站110kV滿房線1561、110kV鯉魚山變天鯉線1518、葦鯉線1463開關打壓頻繁，經查實，壓力開關壓差太小（要求在1～1.5MPa），實際不到0.5MPa，當溫度變化時，壓力產生輕微升降，從而使得電機頻繁打壓。處理方法：對壓力開關進行解體檢修，調整壓力開關柱塞密封墊，增加壓力彈簧的壓縮力度，增大了壓力開關的壓差（1.5MPa），從而解決了此類問題。

案例2：2009年220kV三宮變電站110kV母聯1150開關打壓頻繁，有滲油現象。其原因是：油泵逆止閥及高壓油管路滲油，經查實，由于油泵單向逆止閥彈簧疲勞，逆止閥關閉不嚴，使高壓油回流造成泄壓。處理方法：更換逆止閥，更換油管路接頭并緊固。

2.2 油泵在進行油壓的打壓時難以短時間內形成油壓

在進行油壓的打壓過程中，開啟斷路器設備，對油壓進行調整，對斷路器依照規范進行操作后，設備的液壓系統中的壓力便會下降。在進行油泵的啟動過程中，油壓在進行三分鐘的打壓后，仍存在不穩定現象，達不到額定的壓力水平。油壓長時間達不到標準水平的原因是油泵的頻繁啟動，而油泵的頻繁啟動只是故障出現的表象，更為主要的原因是設備中各級閥門出現的滲漏。在設備中比較常見的故障有：泄壓閥、控壓閥在具體的運行中出現閉合不完全或者是合閘二級閥設備的閉合不完全；在油泵中的吸油管出現壓扁現象，導致進油的不順暢。另外，油泵的活塞出現卡頓現象、油泵單向逆止閥關閉不嚴。這些故障嚴重影響設備的正常運行，若想找出設備出現故障具體點，就必須對現今設備進行全面的分析，了解設備的具體狀況。根據故障產生的原因，對設備進行修理。

2.3 設備的液壓操作系統在運行中壓力異常

設備的液壓操作系統中的標準壓力范圍應在31.6～32.6MPa之間，溫度要求為15℃。若設備的液壓操作系統的壓力超出標準范圍，便判定此壓力為異常壓力。另外，若設備中溫度不為15℃的情況下，可采用可折算油壓力公式，對壓力進行計算。其公式為：

Pt=P15℃+0.09（t-15）

在設備中液壓操作系統的油回路以及電氣回路設備出現異常，便會導致油壓的不穩定。故障原因以及對于故障處理的具體辦法有：（1）在設備中出現控制電動機對觸點的損壞現象，應立即檢查、調整設備中的微動開關以及相應的接觸器；（2）控制電動機設備的接觸器誤動作，可以將接觸器表面的污物、油垢進行一定程度的處理，減少誤動作的產生；（3）在儲壓器中出現漏氮氣或者因氮氣產生的側進油現象，應及時更換儲壓器，以減少漏氣、進油帶給設備的危害；（4）壓力表出現失靈或無法顯示正確的數值的情況，應將壓力表的控制開關關閉。對于不能正確顯示油壓數值的情況，應及時更換壓力表或者打開設備中的表計開關；（5）出現中間繼電器、接觸器接點卡頓以及行程開關不靈敏的現象，在保持油泵電動機的運轉狀態下，應及時更換出現故障的中間繼電器、接觸器、行程開關。

2.4 漏氮的自動發信

LW6系列的斷路器液壓機構在設計上為儲壓筒上端設置了漏氮報警裝置——漏氮會自動發信。當漏氮發信時[儲壓器予充氮氣壓力（15℃）18.6～19MPa]，應先檢查SF6密度繼電器的指示是否正常，測量三相本體的SF6氣體壓力。查明原因，如以上兩項仍不能消除故障，則可以確定為漏氮故障，處理需要更換儲壓器。

2.5 控制閥噴油

（1）控制閥的主要構成部分是由分合閘電磁鐵以及分合閘一級、二級的閥門組成。當分合閘電磁鐵接收到信號，打開一級閥轉換成分閘或合閘的信號，進一步使二級閥門接收相應的信號并做出相應的動作，在做出動作的過程中將信號傳遞到三相斷路器設備的供排油閥，從而完成三相斷路器分合閘的動作。若產生動作的電壓過低，一、二級閥動作不靈活等，均可能造成二級閥閉合不完全，從而引發大量噴油，此類故障在開關合閘過程中較為常見；（2）在對故障進行處理時，首先要切斷油泵電源泄壓裝置，然后對二級閥下部的高壓油管進行拆除，用悶頭螺帽對油管進行封閉，最后再接通電源進行打壓，工作人員要手按合閘電磁鐵動的鐵心，使合閘一級閥打開，進而使高壓油進入二級閥合閘的內部，從而推動二級閥的打開，使一級、二級閥門均處于正常

狀態。

案例：220kV米泉變電站110kV母聯1150開關在動作電壓測試時，由于低電壓分閘，使二級閥沒有到位，造成控制閥噴油。

3 建議

（1）液壓機構中的操作都是以液壓油為介質的，所以對液壓油的要求非常嚴格，每2～3年須過濾或更換l0#航空液壓油、對液壓系統的壓力表以及壓力安全閥進行檢查，以防止內部壓力異常；（2）液壓機構若已經運行一年以上，要對該設備的元件進行更換，并對同年的設備部件進行檢修，對于檢查結果相對較差的部件也要進行及時的更換；（3）液壓機構如已經使用超過十年，應對其的主體設備進行更換，若其中元件出現問題，要對元件進行更換；（4）對設備進行檢修之后，要切斷一切斷路器的運作對設備進行一系列的檢測，如閥針行程超程、預壓力等；（5）要檢查設備中各組件的應用狀況，減少產生故障的因素，提高設備的安全性、可靠性，從而避免重復性的檢修；（6）重視對液壓油以及閥體的清潔，定制可以方便使用的防護措施；（7）由于液壓機構存在較為嚴重的家族缺陷，即滲漏問題，而且維護工藝要求高，所以建議在今后的發展中將其替換成其他簡單、易維護的類型，比如彈簧操動機構。

參考文獻

[1] 陳大杰.LW6系列SF6斷路器使用、維護、檢修手冊

[S].河南平高電器股份有限公司，2001.

[2] 陳化鋼，潘金鸞，吳躍華.高低壓開關電器故障診斷與處理[M].北京：中國水利水電出版社，2000.

作者簡介：陳臻（1981-），男，寧夏隆德人，國網烏魯木齊供電公司專責，研究方向：變電檢修。

（責任編輯：王 波）