LW6-500型斷路器液壓機構的常見故障分析及處理

LW6—500型斷路器液壓機構的常見故障分析及處理【摘要】LW6—500型SF6斷路器，每相為雙柱四斷口結構，每相均有一套獨立的液壓系統(tǒng)，可分相操作，通過電氣聯(lián)動可三相聯(lián)動操作。液壓機構的可靠性決定著整臺斷路器的可靠性，實踐證明，斷路器故障絕大多數(shù)都是液壓機構的故障。本文首先簡單介紹了LW6—500型SF6斷路器液壓機構的組成及工作原理，然后結合實際工作經驗，歸納總結了液壓機構在運行及檢修中五種常見的故障，對其進行了分析，并介紹了自己在實際工作中的處理方法和手段。最后總結了液壓機構檢修的注意事項?！娟P鍵詞】斷路器液壓機構油泵工作缸常見故障LW6—500型SF6斷路器系三相交流50Hz的戶外高壓輸變電設備，每相由兩個相同的柱串聯(lián)組成，即每相為雙柱四斷口，它使用SF6氣體作為滅弧介質，用于切斷額定電流、故障電流或轉換線路。每相均有一套獨立的液壓系統(tǒng)，可進行單極或三極分、合閘及自動重合閘，實現(xiàn)對高壓輸電線路和電氣設備的控制和保護。液壓機構的可靠性決定著整臺斷路器的可靠性，實踐證明，斷路器故障絕大多數(shù)都是液壓機構的故障。因此，快速及從根本上處理液壓機構故障保證斷路器穩(wěn)定可靠的運行就顯得尤為重要。元寶山發(fā)電有限責任公司LW6-500型SF6斷路器共11臺，其中4臺為平頂山高壓開關廠（以下簡稱平高）1985年產品、7臺為沈陽高壓開關廠1995年（以下簡稱沈高）產品，液壓機構在2004-2006年全部進行了改造更換，全部改造更換為平頂山高壓開關廠經優(yōu)化設計的液壓機構，2010-2011年有3臺沈高產開關本體由平高進行了大修改造，即目前有7臺開關機構、本體全部為平高的，有4臺開關機構為平高的而本體為沈高的，到2013年年底將全部改造大修完畢，屆時11臺開關機構、本體將全部變?yōu)槠礁叩?。本文先簡要介紹LW6—500型SF6斷路器液壓機構的工作原理，然后重點歸納總結液壓機構在運行及檢修中五種常見的故障，對其進行分析，并介紹了自己在實際工作中的處理方法，最后總結了液壓機構檢修的注意事項。1液壓機構的組成及工作原理LW6—500型SF6斷路器是采用液壓分相操作的，其液壓操作原理圖見圖。每極（兩柱）配一個液壓機構，每柱有各自獨立的動作原理完全相同的動力單元。其組成元件有：電機（MO）、電動油泵（E）、手力泵（AD）、三級閥（RA）、輔助儲壓器（B10）、油過濾器（F）、防震容器（CAP）、油壓開關（J）、低壓主油箱（D）、壓力檢測裝置（K）、分閘電磁鐵（EVD和EVDS）、合閘電磁鐵（EVE）、控制閥（A）、信號缸（FB）及輔助開關（Q）、以上元件每相（兩柱）一套，裝在液壓柜內。工作缸（M）、供排油閥（C）、主儲壓器（B）、輔助油箱（N3）、以上元件稱之為動力單元，每柱一套，裝在斷路器支柱的下部。液壓操作動作原理：油泵打壓：電動油泵實為雙柱塞泵。當電機運轉，油泵E中的活塞下移使油腔增大時，低壓油經過濾器F和閥E1進入油腔（此時閥E3關閉）；當活塞上推使油腔減少使，油腔內的油成為高壓油經閥E3輸出（此時閥E1關閉）。高壓油途徑閥AM后，對主儲壓器B1、輔助儲壓器B10、油壓開關J中的輔助儲壓器B2同時儲能。當油泵打壓停止后，逆止閥AM關閉，將電動油泵和手力泵從高壓系統(tǒng)中隔離出來，以減少油壓漏泄及便于油泵檢修。如果控制油泵停止的電氣線路萬一發(fā)生故障，油泵打壓超過規(guī)定值，此時安全閥AG開啟，泄放高壓油，從而保證液壓系統(tǒng)免受過壓的危險。合閘操作：合閘電磁鐵EVE接受合閘命令后動作，打開合閘一級閥中的閥AH1，關閉閥AF1，高壓油經過逆止閥AH6進入二級閥的上部空腔AV2，推動二級閥桿向下，打開閥AH4，關閉閥AH5，高壓油進入二級閥的內腔AV3，此時高壓油經定徑孔AN后進入三級閥RA，關閉閥D3，打開閥D4，高壓油進入油管（1）（分合閘命令管）到供排油閥的空腔C5。如果在合閘過程中，合閘電磁鐵斷電，合閘一級閥中的閥AH1關閉，閥AF1開啟，此時逆止閥AH6關閉，AH3開啟，而二級閥內腔AV3內的高壓油經定徑孔AK補充到空腔AV2內，使二級閥保持在合閘位置以繼續(xù)完成合閘全過程。傳達合閘命令的高壓油進入供排油閥后，打開閥C4，此時閥C3關閉，主儲壓器B1中的高壓油經定徑孔N1，進入工作缸M的合閘端（其活塞受壓截面為ME），工作缸的分閘端（其活塞受壓截面為MD）受常高壓，由于ME>MD，所以工作缸活塞向上運動即斷路器合閘，合閘完成后，工作缸的合閘端繼續(xù)處于高壓下，使斷路器維持在合閘狀態(tài)。分閘操作：分閘電磁鐵EVD和EVDS其中一個或兩個同時接受分閘命令動作時，均可打開閥AH2，空腔p（2）斷路器在合閘狀態(tài)突然失壓（壓力降為零表壓）。（3）電機不啟動。（4）液壓系統(tǒng)不能建壓。（5）斷路器在檢修中，按動合閘電磁鐵時控制閥內泄壓。3液壓機構常見故障的判斷及處理3.1油泵頻繁啟動的判斷及處理油泵頻繁啟動原因大致有三，一為外部滲漏，二為控制回路組件原因，三為內部滲漏。首先外觀檢查管路及各接頭有無漏油情況，有漏油時針對不同情況進行處理。例如擰緊接頭或更換密封件等。沒有外部滲漏，再檢查壓力組件上部控制電機打壓的微動開關（KP1）是否動作失靈或控制微動開關的黃銅頂桿是否卡澀、頂絲是否松動。按動微動開關時如果沒有明顯的較清脆的“啪啪”聲，可基本判定微動開關動作失靈，可用萬用表通檔進一步測量判定；用螺絲刀按動黃銅頂桿，檢查是否卡澀，彈簧彈力是否正常；檢查頂絲是否頂死，擰緊即可。對于內部滲漏，根據發(fā)生的概率，大致有如下五點：（1）高壓泄壓閥沒有關嚴，關緊即可。（2）油泵高壓逆止閥密封不良。機構不要泄壓，拆下油泵進油管路，如有液壓油從油泵內溢出，表明油泵的高壓逆止閥AM密封不良。把壓力泄為零，拆下逆止閥，對逆止閥進行分解清洗，檢查鋼球有無臟物墊住，檢查鋼球與閥口的磨損和密封情況，如因磨損密封不良，研磨或重新敲擊打密封線，密封線寬0.1mm，磨損嚴重者應更換鋼球。（3）安全閥密封不嚴。安全閥動作后沒有完全復歸，可按住接觸器強行打壓，使安全閥動作一次，使其復位一次，檢查是否泄壓。拆下壓力組件及防震容器安全閥回油管路，有油滴流出說明安全閥密封不嚴。把壓力泄為零，拆下接頭取出閥體清洗，并重新敲擊或研磨閥口。安全閥動作不復歸，主要發(fā)生在夏季，環(huán)境溫差大導致中午時壓力異常增高使安全閥動作，或為防止?jié)B油壓力組件滑動密封處加墊，造成滑桿卡澀也可能引起壓力異常增高使安全閥動作。安全閥動作后，由于彈簧力的變化以及錐型密封閥材質工藝的問題，造成密封面密封不嚴而泄壓，導致油泵頻繁啟動，開關被迫停電進行檢修。處理方法：解決這個問題有主動和被動2種方法。主動方法就是利用每年的春檢停電時機，將液壓操動機構的額定壓力值調至允許范圍內的下限，人為避開安全閥動作值。秋檢時再調至允許范圍內的額定壓力值，檢查安全閥的動作復歸的密封情況及調整動作壓力值，同時更換新的滑動密封墊。被動方法就是在安全閥出口處加裝高壓閥門，一旦動作或誤動發(fā)生不復歸可將此閥關閉，不必要立即進行停電處理。（4）控制閥內泄油。聽控制閥內有響聲說明閥體內有滲漏。把液壓油放掉拆卸控制閥缸體后，用清潔的棉布將其上面的殘余液壓油擦凈，再仔細查看泄油部位，對滲漏油部位進行緊固，對分合閘一級球閥閥口密封線研磨。（5）三級閥在分閘位置時滲油。一般為三級閥沒有回復到位，向上旋轉螺塞至擋板處即可。3.2斷路器在合閘狀態(tài)突然失壓（壓力降為零表壓）的判斷及處理首先把油泵電源斷開，用機械閉鎖鎖住開關工作缸處，然后迅速排除故障，處理好后把三級閥螺塞擰到底，啟動油泵，油壓建至額定油壓，然后手動按動合閘電磁鐵，讓液壓系統(tǒng)復位至合閘狀態(tài)，再旋回三級閥螺塞即可。最后把機械閉鎖拆除，斷路器可以正常運行。3.3電機不啟動的原因及處理方法（1）電源接線不正確或電機打壓回路中的某接線端子螺釘松動，致使電機不受電或缺相，檢查三相電源和回路中的全部接線端子。（2）檢修或機構異常使油泵一直打壓，致使打壓超時繼電器動作，斷合電源一次，使打壓超時繼電器復位；打壓超時繼電器整定時間短，重新整定時間繼電器。（3）斷路器處于合閘狀態(tài)，機構壓力已降至“失壓閉鎖”壓力或回路異常致使“失壓閉鎖”啟動，閉鎖油泵禁止打壓，可直接按動接觸器打壓，超過“失壓閉鎖”壓力后接觸器自動吸合自動打壓，如不能自動打壓，則需檢查回路。3.4液壓系統(tǒng)不能建壓的原因及處理方法（1）首先對油泵進行檢查，以區(qū)分是油泵本身問題還是液壓系統(tǒng)中各閥部分的問題，然后再根據具體情況進行判斷。拆下油泵上部的高壓排油管路，用手指壓住油孔，同時轉動油泵聯(lián)軸節(jié)使其旋轉一周，檢查是否有兩次強勁的壓力油排除。（2）油泵柱塞端壓油腔內存有空氣。將油泵拆卸后重新裝配。在裝配油泵時，頂開吸油閥片注滿液壓油，并排除油泵及管路內的全部空氣。3.5按動合閘電磁鐵時控制閥內泄壓的原因及處理斷路器在檢修中，按動合閘電磁鐵時控制閥內泄壓，油泵不能建壓，斷路器不能分合，原因為：由于按合閘電磁鐵時用力不當，使合閘二級閥處在中間位置，控制閥上部立即噴油或長時間打壓可見到控制閥上部出油，油壓建不起來。常規(guī)處理方法為連接管路用手力泵打壓的方法，經過本人的研究，創(chuàng)新處理方法：將控制閥最下端與六角螺帽相連接的Φ10管路拆下，然后用干凈端面較平滑的￠6×120細長鐵棍垂直插入接頭的Φ7孔內，用力向上推動彈簧座，使錐閥復位，連接好管路，啟動油泵重新建壓，手動分合斷路器一次即可。此方法已在檢修中多次運用。4液壓機構檢修的注意事項（1）液壓機構檢修前斷路器必須處在分閘位置（特殊情況例外），將油泵電機電源斷開，將壓力釋放至零表壓，方能進行工作。（2）一、二級閥組件在拆除解體后，其內部閥針、閥球極細小，不能與堅硬物體碰撞或相擠壓，以免變形。（3）更換新的組件、密封圈前，要用干凈的#10航空液壓油清洗，液壓管路要用純氮氣吹干，工作人員的手要干凈，確保人手、工具、元件干凈無雜質。（4）必須保證液壓油的品質和純凈。航空液壓油必須經過過濾處理方可使用，以保持純凈。液壓油一定要使用正規(guī)廠家符合標準的，不合格的液壓油長時間使用會產生嚴重后果，會對液壓機構各元件產生腐蝕，造成液壓機構不能正常動作。（我廠1990年12月發(fā)生過一次事故，油泵不打壓，經檢查發(fā)現(xiàn)油泵兩側油腔結冰，導致油泵不能正常工作）（5）檢修完畢，斷路器應在合閘位置靜止12h以上，便于檢查各個液壓管路、合閘指令管、合閘保持閥內等的密封情況。5結語為了保證500KV斷路器的可靠運行，我們