一起220kV液压机构断路器频繁打压缺陷分析

摘 要：通过对一起220kv液压机构断路器打压频繁缺陷进行原因分析，缺陷查找、处理、确认并提出防范措施。

关键词：220kV液压机构断路器；原因分析；措施

引言

我局两个220kV变电站220kV断路器多采用河南平高生产的LW10B-252W型液压机构SF6断路器，近年来常现频繁打压缺陷。其液压机构主要由低压油箱、过滤器、电机油泵、油压表、油压开关、分合闸电磁铁、分合闸一级阀、二级阀、辅助开关、工作缸等组成。

1 缺陷情况

2017年某日，我局某220kV断路器连发打压，约30分钟一次，运行人员现场检查，未发现明显渗漏，但油压缓慢下降，压力降至25MPa左右，电机启动打压，情况十分紧急，相关人员立即上报缺陷，申请停电。

2 工作原理

电机通电带动油泵转动，油箱中的低压油进入储压器上部压缩下部氮气形成高压油，由于储压器上部与工作缸活塞上部及控制阀、油压开关相连通，故高压油同时进入这些元件的高压侧，当油压达到整定值时，微动开关节点断开，电机完成储能断电。储能完成后，断路器的分合闸操作主要靠分合闸一级阀及二级阀、工作缸实现。现以合闸为例简述：断路器分位时，工作缸活塞上部处于高压油中，下部与油箱连通处在零压中。合闸电磁铁接到合闸命令后，合闸一级阀阀针顶开球阀，高压油经一级阀进入二级阀阀杆活塞下部，推动阀杆向上运动，带动管阀向上封住工作缸下部的合闸阀口，打开管阀下部的分闸阀口，高压油经管阀腔进入工作缸下端，因工作缸活塞下部受力面积较上部大，便产生一个向上的力推动活塞向上运动实现合闸，工作缸活塞向上运动时带动辅助开关切换，合闸信号及分闸回路接通，带动辅助开关滑环指向“合”位，合闸电源切断后，合闸一级阀在弹簧力及油压作用下相应阀口关闭与打开，切断高压油路，二级阀阀杆活塞下部与油箱连通。

3 原因分析

针对该断路器打压频繁缺陷，我们及时进行分析，认为原因有以下可能：（1）液压机构外漏。机构部件间的高压连接管接头松动或变形损坏，接头根部密封磨损、老化，元件自身制造工艺不良等引起外漏，这种故障用肉眼易从机构外表观察到，处理也较简单。收紧或更换高压连接管接头螺帽卡套和密封垫圈。（2）液压机构内漏。具体为机构组件内部高低压区之间的阀密封不严，表现为高压泄压阀没关紧，控制阀门阀线不均、有缺口或损伤，安全阀弹簧疲劳、老化，液压油内有杂质垫在阀密封线面上，油泵逆止阀球面密封不严等。查找内漏较复杂，可采用关紧泄压阀，分、合一次液压系统冲走阀口上的异物或过滤或更换液压油，拆装器件，更换密封件；研磨密封阀线，更换阀针、疲劳弹簧，一、二级阀等。

4 处理措施

根据原因分析，我们提出了以下处理方案：（1）停电手动试分合几次断路器，更换或过滤液压油，重新打压，观察，若无频繁打压，说明缺陷已处理。否则排除油中杂质影响。（2）确认断路器分闸，断开储能电源，泄压，更换清洗过新的二级阀或一级阀以及接口处密封圈，装回油箱加油，关紧泄压阀，给上储能电源，打压正常，经24小时观察，补压3次内，说明缺陷处理正确。最终，据现场实际，采用方案c进行处理。

5 缺陷查找及处理

（1）逆止阀渗漏查找：让液压机构带着压力，查看机构外观未发现外部有渗漏油痕迹，然后，拆开并堵住与油泵相连的低压油管，擦尽余油，查看油泵低压油管接口无油冒出，可判断油泵高压油管连接处逆止阀密封良好，否则逆止阀密封不严。

（2）阀系统渗漏查找：在相应分合闸状态，打压至额定，耳朵紧贴油箱四周外壁，若油箱内没有明显的“嗤嗤”声，则可判断油箱内没有对人体造成创伤的油柱或油线，带压卸下油箱，把各元件外表，各结合部及二级阀的排油阀口等处用汽油擦干净，静置观察约2小时，期间观察阀系统的各部件是否有油渗出，经过仔细观察，发现一级阀与二级阀连接处有油流出，可判断缺陷是由阀系统密封不严造成的。

（3）现场解体二级阀，厂家技术人员检查，确认，发现二级阀以下问题：二级阀管阀阀口处有细小颗粒状黑色杂质见图1，补压时可能会垫在阀线处造成阀线密封不严，导致机构频繁打压。二级阀管阀阀线完整但不均匀，一侧较深，一侧较浅，管阀上的阀线圆周深度差别明显见图2，阀线密封性能不稳定，压力高时能够完全密封，压力下降时会造成阀口处微量渗漏引起频繁打压。检查二级阀密封圈及零部件尺寸等未发现异常。

6 防范措施

把好出厂关：在生产过程中，用好金属材质及制造装配工艺，相关人员要确保阀线研磨到位，从源头上杜绝次品。把好储存运输关：在二级阀储存时要保证用于浸泡二级阀的液压油干净，保证包装运输等环节防护妥当，严防尘埃微粒进入阀系统。把好检修关：检修人员在对液压机构M行检修时应严格按照相关规程执行，阀系统组件在拆除解体后其内部阀针、阀球不能与坚硬物体碰撞或挤压而损坏变形，更换新组件或密封圈前要确保物件完好洁净。把好巡检关：运行人员应加强巡视，检查机构箱内洁净、无异响，机构外观无渗漏，油位正常，微动开关无锈蚀卡涩等，查看液压机构动作值，油泵启动压力25±1MPa、停止压力26±1MPa，检查并记录油泵动作次数，记录压力值，压力额定值26±1MPa，安全阀开启油压30±2MPa，安全阀关闭油压≥26MPa，重合闸闭锁油压23.5±0.5MPa，重合闸闭锁解除油压≤25MPa，合闸闭锁油压21.5±0.5MPa，合闸闭锁解除油压≤23.5MPa，分闸闭锁油压19.5±0.5MPa，分闸闭锁解除油压≥21.5MPa，发现异常及时上报并安排处理。

7 结束语

断路器缺陷不容小视，健康的断路器对电网可靠运行起重要作用，液压机构断路器频繁打压缺陷及原因较多，但都与其结构原理、采用工艺、材料、运行维护有关。建议设备制造厂在结构设计中有针对性的制定措施，加强质量管理，严把生产工艺关，设备运维部门加强运行维护，将各种缺陷及时消除，确保设备可靠运行。

参考文献

[1]刘万国.[LW10B-252型SF6断路器液压机构异常的分析与改进[J].电力科学工程，2008（05）：72-74.

[2]蔡强.LW10B-252六氟化硫断路器检修与维护探讨[J].科技资讯，2012（28）：64.

作者简介：李继满（1987-），男，学士学位，工程师，主要从事变电检修及高压试验管理工作。