一起220kV断路器不能建压故障的分析

彭伟乐

(广东电网公司珠海供电局，广东 珠海 519000)

1 基本情况

3AQ1EE型SF6高压断路器是西门子(杭州)高压开关有限公司生产的液压操作断路器，额定电压为252kV。此开关的油泵启动压力为32MPa，正常情况下打压后的压力为33～34MPa，，建压只需要4～5s。油泵的工作，通过电子压力接点控制:当油压下降至32MPa时，油泵开始启动打压，当压力超过32.5MPa，打压接点会断开，但油泵会继续打压3～5s后，自动停止打压。2010年4月，检修人员发现变电站内一台该型号断路器出现了不能正常建压的故障，具体表现为:开关打压10多分钟仍不停止，且压力到达32.MPa后，无法继续上升，导致开关无法进行正常的分合动作。

2 原因分析

图1 3AQ1EE型高压断路器液压机构

液压机构打压时间过长或打不上压的原因主要有两大类。一类是电机或油泵故障，如电机烧坏不转、油泵本体故障打不起压等;另一类是打压系统中出现密封不严、杂质阻塞，如过滤器被脏物堵住、油泵逆止阀密封不严、缸座密封圈损坏、泵内有空气、高压油路有渗油、低压滤油网堵塞、油泵进液压管堵塞、油泵出口逆止阀密封圈损坏等。通过检查，我们发现电机和油泵均运转正常，且在打压时压力能达到32MPa，只是无法再上升，排除了电机或油泵损坏的可能性;检查液压油发现油清洁度较高，并无杂质;高压油路也没有渗漏油现象，密封良好;通过监听内部流动声发现并无异常。

图2 3AQ1EE型高压断路器油泵组合单元

随后对油泵进行检查时发现，当松开排气孔螺丝时，出现了很多气泡，正常情况下此处应无气泡排出。通过分析发现，如果泵中存在空气，会对液压机构的操用造成很大的影响。这是因为如果油中存在空气，在建立油压的过程中，空气会同时被加压，在油泵建压过程中温度会不断升高，在油中的溶解度不断减小，体积也会不断加大，油气进入一个稳定的补压过程，油气混合物压力不断上升。但进入高压油的空气经加压后，温度会下降，体积会变小，同时在油中溶解度也会增大，气体压力下降导致了高压油区的压力突然下降，抵消了油泵对低压油进行的压力升高作用。当气体过多时，就会导致油泵建压时间过长，甚至无法达到预定的压力。

同时，当泵内液压油存在过多空气时，温度对高压断路器的操作也会产生影响。这是因为油内有气体存在，在温度较高时，油溶解气体的能力降低，油中气体体积增大，这会使高压油系统的压力增大;而当温度降低时，更多的气体溶进油中，气体体积减小，高压油系统的压力会出现明显的下降，导致液压系统进行补压。当存在的空气较多时，便会出现频繁的打压现象，在环境温度较低时现象更加严重。

考虑到已有较长时间未对此开关进行排气，结合故障的表现，可以断定故障原因是泵内进空气量过大导致建压不成功。

3 故障处理

找出故障原因后，按以下步骤对油泵进行排气:

①关闭油泵回路的电机电源，将液压系统的油压卸到零压;

②将油泵上的排气螺丝松开，保持在松开状态，当排出的油无气泡时，拧紧排气螺丝;

③合上油泵回路电机电源，让油泵空转约10min(此时卸压螺栓保持在卸压状态)，拧开排气螺丝进行排气;

图3 3AQ1EE型高压断路器油泵排气螺丝

图4 3AQ1EE型高压断路器泄压螺栓

④反复以上步骤①～③直到排气孔完全出液压油，无气体排出为止。

⑤拧紧排气螺丝，合上电机电源，检查氮气储能筒气体的预充压力;

⑥氮气储压到正常压力后，在系统允许的情况下，分合断路器2～3次;

⑦卸压，再次检查油泵内有无气体存在，若没有，则故障排除。

4 结束语

液压操作机构广泛运用于110kV及以上高压或超高压断路器，是此类断路器能否正常稳定运行的关键。不能建压、无法达到预定压力是液压操作机构的常见故障，造成此类故障的原因包括电机或油泵损坏、密封不良及杂质影响，本文针对一起220kV断路器无法建压的故障进行讨论，从几个方面进行分析，发现泵内进入空气是导致该起故障的原因，并提出了进行排气的处理步骤。

笔者认为泵内进入空气导致的液压机构故障经常容易被运行检修人员忽略，同时在运行中发现如果泵内存在气体，还会引起分合闸时间的变化。建议在平时的定检维护中注意对此类液压机构的排气，一般运行1～2年内就应对断路器进行排气操作，以确保电网的安全稳定运行。

［1］曾小文，龚建明.SW6高压断路器液压机构常见故障分析及运行中的处理［J］.能源研究与管理，2010，3:50 －52.

［2］梁义明，陈明，蔺树全，等.500kV断路器液压操作机构频繁打压故障分析［J］.吉林电力，2010，38(5):46 －47.

［3］雷天觉.液压工程手册［Z］北京:机械工业出版社，1990.

［4］陈家斌.SF6断路器实用技术［M］.北京:水力水电出版社.

［5］李盛海.液压机构与其组合［M］.北京:清华大学出版社.