一起220kV液壓機構斷路器頻繁打壓缺陷分析

摘 要：通過對一起220kV液壓機構斷路器打壓頻繁缺陷進行原因分析，缺陷查找、處理、確認并提出防范措施。

關鍵詞：220kV液壓機構斷路器；原因分析；措施

引言

我局兩個220kV變電站220kV斷路器多采用河南平高生產的LW10B-252W型液壓機構SF6斷路器，近年來常現頻繁打壓缺陷。其液壓機構主要由低壓油箱、過濾器、電機油泵、油壓表、油壓開關、分合閘電磁鐵、分合閘一級閥、二級閥、輔助開關、工作缸等組成。

1 缺陷情況

2017年某日，我局某220kV斷路器連發打壓，約30分鐘一次，運行人員現場檢查，未發現明顯滲漏，但油壓緩慢下降，壓力降至25MPa左右，電機啟動打壓，情況十分緊急，相關人員立即上報缺陷，申請停電。

2 工作原理

電機通電帶動油泵轉動，油箱中的低壓油進入儲壓器上部壓縮下部氮氣形成高壓油，由于儲壓器上部與工作缸活塞上部及控制閥、油壓開關相連通，故高壓油同時進入這些元件的高壓側，當油壓達到整定值時，微動開關節點斷開，電機完成儲能斷電。儲能完成后，斷路器的分合閘操作主要靠分合閘一級閥及二級閥、工作缸實現。現以合閘為例簡述：斷路器分位時，工作缸活塞上部處于高壓油中，下部與油箱連通處在零壓中。合閘電磁鐵接到合閘命令后，合閘一級閥閥針頂開球閥，高壓油經一級閥進入二級閥閥桿活塞下部，推動閥桿向上運動，帶動管閥向上封住工作缸下部的合閘閥口，打開管閥下部的分閘閥口，高壓油經管閥腔進入工作缸下端，因工作缸活塞下部受力面積較上部大，便產生一個向上的力推動活塞向上運動實現合閘，工作缸活塞向上運動時帶動輔助開關切換，合閘信號及分閘回路接通，帶動輔助開關滑環指向“合”位，合閘電源切斷后，合閘一級閥在彈簧力及油壓作用下相應閥口關閉與打開，切斷高壓油路，二級閥閥桿活塞下部與油箱連通。

3 原因分析

針對該斷路器打壓頻繁缺陷，我們及時進行分析，認為原因有以下可能：（1）液壓機構外漏。機構部件間的高壓連接管接頭松動或變形損壞，接頭根部密封磨損、老化，元件自身制造工藝不良等引起外漏，這種故障用肉眼易從機構外表觀察到，處理也較簡單。收緊或更換高壓連接管接頭螺帽卡套和密封墊圈。（2）液壓機構內漏。具體為機構組件內部高低壓區之間的閥密封不嚴，表現為高壓泄壓閥沒關緊，控制閥門閥線不均、有缺口或損傷，安全閥彈簧疲勞、老化，液壓油內有雜質墊在閥密封線面上，油泵逆止閥球面密封不嚴等。查找內漏較復雜，可采用關緊泄壓閥，分、合一次液壓系統沖走閥口上的異物或過濾或更換液壓油，拆裝器件，更換密封件；研磨密封閥線，更換閥針、疲勞彈簧，一、二級閥等。

4 處理措施

根據原因分析，我們提出了以下處理方案：（1）停電手動試分合幾次斷路器，更換或過濾液壓油，重新打壓，觀察，若無頻繁打壓，說明缺陷已處理。否則排除油中雜質影響。（2）確認斷路器分閘，斷開儲能電源，泄壓，更換清洗過新的二級閥或一級閥以及接口處密封圈，裝回油箱加油，關緊泄壓閥，給上儲能電源，打壓正常，經24小時觀察，補壓3次內，說明缺陷處理正確。最終，據現場實際，采用方案c進行處理。

5 缺陷查找及處理

（1）逆止閥滲漏查找：讓液壓機構帶著壓力，查看機構外觀未發現外部有滲漏油痕跡，然后，拆開并堵住與油泵相連的低壓油管，擦盡余油，查看油泵低壓油管接口無油冒出，可判斷油泵高壓油管連接處逆止閥密封良好，否則逆止閥密封不嚴。

（2）閥系統滲漏查找：在相應分合閘狀態，打壓至額定，耳朵緊貼油箱四周外壁，若油箱內沒有明顯的“嗤嗤”聲，則可判斷油箱內沒有對人體造成創傷的油柱或油線，帶壓卸下油箱，把各元件外表，各結合部及二級閥的排油閥口等處用汽油擦干凈，靜置觀察約2小時，期間觀察閥系統的各部件是否有油滲出，經過仔細觀察，發現一級閥與二級閥連接處有油流出，可判斷缺陷是由閥系統密封不嚴造成的。

（3）現場解體二級閥，廠家技術人員檢查，確認，發現二級閥以下問題：二級閥管閥閥口處有細小顆粒狀黑色雜質見圖1，補壓時可能會墊在閥線處造成閥線密封不嚴，導致機構頻繁打壓。二級閥管閥閥線完整但不均勻，一側較深，一側較淺，管閥上的閥線圓周深度差別明顯見圖2，閥線密封性能不穩定，壓力高時能夠完全密封，壓力下降時會造成閥口處微量滲漏引起頻繁打壓。檢查二級閥密封圈及零部件尺寸等未發現異常。

6 防范措施

把好出廠關：在生產過程中，用好金屬材質及制造裝配工藝，相關人員要確保閥線研磨到位，從源頭上杜絕次品。把好儲存運輸關：在二級閥儲存時要保證用于浸泡二級閥的液壓油干凈，保證包裝運輸等環節防護妥當，嚴防塵埃微粒進入閥系統。把好檢修關：檢修人員在對液壓機構進行檢修時應嚴格按照相關規程執行，閥系統組件在拆除解體后其內部閥針、閥球不能與堅硬物體碰撞或擠壓而損壞變形，更換新組件或密封圈前要確保物件完好潔凈。把好巡檢關：運行人員應加強巡視，檢查機構箱內潔凈、無異響，機構外觀無滲漏，油位正常，微動開關無銹蝕卡澀等，查看液壓機構動作值，油泵啟動壓力25±1MPa、停止壓力26±1MPa，檢查并記錄油泵動作次數，記錄壓力值，壓力額定值26±1MPa，安全閥開啟油壓30±2MPa，安全閥關閉油壓≥26MPa，重合閘閉鎖油壓23.5±0.5MPa，重合閘閉鎖解除油壓≤25MPa，合閘閉鎖油壓21.5±0.5MPa，合閘閉鎖解除油壓≤23.5MPa，分閘閉鎖油壓19.5±0.5MPa，分閘閉鎖解除油壓≥21.5MPa，發現異常及時上報并安排處理。

7 結束語

斷路器缺陷不容小視，健康的斷路器對電網可靠運行起重要作用，液壓機構斷路器頻繁打壓缺陷及原因較多，但都與其結構原理、采用工藝、材料、運行維護有關。建議設備制造廠在結構設計中有針對性的制定措施，加強質量管理，嚴把生產工藝關，設備運維部門加強運行維護，將各種缺陷及時消除，確保設備可靠運行。

參考文獻

[1]劉萬國.[LW10B-252型SF6斷路器液壓機構異常的分析與改進[J].電力科學工程，2008（05）：72-74.

[2]蔡強.LW10B-252六氟化硫斷路器檢修與維護探討[J].科技資訊，2012（28）：64.

作者簡介：李繼滿（1987-），男，學士學位，工程師，主要從事變電檢修及高壓試驗管理工作。