LW6—110型断路器液压机构常见故障分析

陈臻　艾比布勒　巴可热木

摘要：LW6-110系列的SF6断路器液压机构管路依照其内部油压的大小可分为两种类型，分别为常压管路、高压管路。文章对LW6-110型断路器液压机构动作原理进行了介绍，并通过实际工作经验对此类机构的几种常见故障进行分析及处理，提出了可行的工作建议。

关键词：LW6-110断路器；CY液压机构；10#航空液压油；常压管路；高压管路 文献标识码：A

中图分类号：TM561 文章编号：1009-2374（2016）12-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.033

LW6系列SF6断路器是从法国MG公司引进技术制造的。乌鲁木齐电业局有200多台110kV断路器，其中LW6-110型断路器将近90台，所占比例近40%，因此消除LW6系列SF6断路器的开关缺陷是现今首先要解决的问题。LW6-110系列的SF6断路器液压机构管路依照其内部油压的大小可分为两种类型，分别为常压管路、高压管路。高压管路的正常运行要与控制阀、分合闸阀以及工作缸等设备连接，设备连接都是由连接头以及缩紧螺母构成。因此设备在运行过程中，出现各种连接设备不同程度的损坏。例如，高压传输管路接头、机构组件内部的部件由于年久失修造成渗油、漏油现象，导致设备内部压力流失，进而造成液压设备内的电机设备、油泵机构的频繁启动以及打压，出现设备打压的超时现象，使断路器机构液压油经常失缺，影响断路器的正常开闸速度，甚至会造成系统的突然失压，导致合闸失败，对电网造成巨大影响。

1 液压机构的动作原理

液压机构是由动力设备、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质五个部分组成的。它以10#航空液压油为介质进行液压传动，以实现高压开关的分、合动作，它具有体积小、操作力大、需要控制的能量小等特点，因此被广泛应用于高压和超高压等级的开关设备中。但机构中的油液泄漏、油液随温度的变化、液压元件的制造要求、检修的技术要求等均会影响其运动的正确性。

LW6-110型SF6断路器，当电动机带动双柱活塞油泵运转时，液压油从油箱经过滤器进入油泵，加压后进入液压管路中，高压油首先通过防震容器，以减小油泵打压时高压油的脉冲，然后高压油经逆止阀（AM）后，分别对主储压器、辅助储压器进行储能。当油泵打压至额定压力32.6MPa时，油泵停转，其压力控制是由压力开关上的微动开关完成的，由于某种原因油压值超过规定值达到（34.5+2）MPa时，安全阀启动，泄放压力值≥32MPa时从而实现液压系统的过压保护。

2 常见故障及处理方法

2.1 油泵频繁启动

断路器的油泵应有一到两次启动打压的过程，若启动打压过程超过六次应该对打压过程加以监视，十次或十次以上的打压应安排相应的停电检修人员进行设备维修。油泵频繁启动的主要原因是液压机构内部的渗油、漏油。设备的渗油可以分为外部渗漏、内部渗漏。

外部渗漏这种故障是可以用肉眼观察到的，对其故障的处理采用收紧高压连接管之间的接头螺帽便可排除故障。若收紧螺帽仍然没能排除故障，则应及时更换接头的螺帽以及卡套。

内部渗漏这种故障在判断方面比较困难，难以用肉眼观察到，只能通过听高压油渗漏故障出现时发出的声音以及观察油管的温度、开关分合闸的状况来判断渗漏的位置，因此对内部渗漏的检修需要工作人员有极高的专业技能。对设备的装拆组件以及细小部件的研磨阀锥阀线都要有较高的知识水平，还要具备清理阀座的密封面以及更换损坏的阀针、更换带杂质的液压油方面的技能。

压力开关的压差过小也可以导致油泵频繁启动[油泵启动压力（15℃）31.6MPa、油泵停止压力32.6MPa]，由于温度原因，温度升降，从而使压力轻微升降，如果压力开关的压力差过小，则会导致油泵频繁启动，从而造成打压频繁。

案例1：2008年110kV仓房沟变电站110kV满房线1561、110kV鲤鱼山变天鲤线1518、苇鲤线1463开关打压频繁，经查实，压力开关压差太小（要求在1～1.5MPa），实际不到0.5MPa，当温度变化时，压力产生轻微升降，从而使得电机频繁打压。处理方法：对压力开关进行解体检修，调整压力开关柱塞密封垫，增加压力弹簧的压缩力度，增大了压力开关的压差（1.5MPa），从而解决了此类问题。

案例2：2009年220kV三宫变电站110kV母联1150开关打压频繁，有渗油现象。其原因是：油泵逆止阀及高压油管路渗油，经查实，由于油泵单向逆止阀弹簧疲劳，逆止阀关闭不严，使高压油回流造成泄压。处理方法：更换逆止阀，更换油管路接头并紧固。

2.2 油泵在进行油压的打压时难以短时间内形成油压

在进行油压的打压过程中，开启断路器设备，对油压进行调整，对断路器依照规范进行操作后，设备的液压系统中的压力便会下降。在进行油泵的启动过程中，油压在进行三分钟的打压后，仍存在不稳定现象，达不到额定的压力水平。油压长时间达不到标准水平的原因是油泵的频繁启动，而油泵的频繁启动只是故障出现的表象，更为主要的原因是设备中各级阀门出现的渗漏。在设备中比较常见的故障有：泄压阀、控压阀在具体的运行中出现闭合不完全或者是合闸二级阀设备的闭合不完全；在油泵中的吸油管出现压扁现象，导致进油的不顺畅。另外，油泵的活塞出现卡顿现象、油泵单向逆止阀关闭不严。这些故障严重影响设备的正常运行，若想找出设备出现故障具体点，就必须对现今设备进行全面的分析，了解设备的具体状况。根据故障產生的原因，对设备进行修理。

2.3 设备的液压操作系统在运行中压力异常

设备的液压操作系统中的标准压力范围应在31.6～32.6MPa之间，温度要求为15℃。若设备的液压操作系统的压力超出标准范围，便判定此压力为异常压力。另外，若设备中温度不为15℃的情况下，可采用可折算油压力公式，对压力进行计算。其公式为：

Pt=P15℃+0.09（t-15）

在设备中液压操作系统的油回路以及电气回路设备出现异常，便会导致油压的不稳定。故障原因以及对于故障处理的具体办法有：（1）在设备中出现控制电动机对触点的损坏现象，应立即检查、调整设备中的微动开关以及相应的接触器；（2）控制电动机设备的接触器误动作，可以将接触器表面的污物、油垢进行一定程度的处理，减少误动作的产生；（3）在储压器中出现漏氮气或者因氮气产生的侧进油现象，应及时更换储压器，以减少漏气、进油带给设备的危害；（4）压力表出现失灵或无法显示正确的数值的情况，应将压力表的控制开关关闭。对于不能正确显示油压数值的情况，应及时更换压力表或者打开设备中的表计开关；（5）出现中间继电器、接触器接点卡顿以及行程开关不灵敏的现象，在保持油泵电动机的运转状态下，应及时更换出现故障的中间继电器、接触器、行程开关。

2.4 漏氮的自动发信

LW6系列的断路器液压机构在设计上为储压筒上端设置了漏氮报警装置——漏氮会自动发信。当漏氮发信时[储压器予充氮气压力（15℃）18.6～19MPa]，应先检查SF6密度继电器的指示是否正常，测量三相本体的SF6气体压力。查明原因，如以上两项仍不能消除故障，则可以确定为漏氮故障，处理需要更换储压器。

2.5 控制阀喷油

（1）控制阀的主要构成部分是由分合闸电磁铁以及分合闸一级、二级的阀门组成。當分合闸电磁铁接收到信号，打开一级阀转换成分闸或合闸的信号，进一步使二级阀门接收相应的信号并做出相应的动作，在做出动作的过程中将信号传递到三相断路器设备的供排油阀，从而完成三相断路器分合闸的动作。若产生动作的电压过低，一、二级阀动作不灵活等，均可能造成二级阀闭合不完全，从而引发大量喷油，此类故障在开关合闸过程中较为常见；（2）在对故障进行处理时，首先要切断油泵电源泄压装置，然后对二级阀下部的高压油管进行拆除，用闷头螺帽对油管进行封闭，最后再接通电源进行打压，工作人员要手按合闸电磁铁动的铁心，使合闸一级阀打开，进而使高压油进入二级阀合闸的内部，从而推动二级阀的打开，使一级、二级阀门均处于正常

状态。

案例：220kV米泉变电站110kV母联1150开关在动作电压测试时，由于低电压分闸，使二级阀没有到位，造成控制阀喷油。

3 建议

（1）液压机构中的操作都是以液压油为介质的，所以对液压油的要求非常严格，每2～3年须过滤或更换l0#航空液压油、对液压系统的压力表以及压力安全阀进行检查，以防止内部压力异常；（2）液压机构若已经运行一年以上，要对该设备的元件进行更换，并对同年的设备部件进行检修，对于检查结果相对较差的部件也要进行及时的更换；（3）液压机构如已经使用超过十年，应对其的主体设备进行更换，若其中元件出现问题，要对元件进行更换；（4）对设备进行检修之后，要切断一切断路器的运作对设备进行一系列的检测，如阀针行程超程、预压力等；（5）要检查设备中各组件的应用状况，减少产生故障的因素，提高设备的安全性、可靠性，从而避免重复性的检修；（6）重视对液压油以及阀体的清洁，定制可以方便使用的防护措施；（7）由于液压机构存在较为严重的家族缺陷，即渗漏问题，而且维护工艺要求高，所以建议在今后的发展中将其替换成其他简单、易维护的类型，比如弹簧操动机构。

参考文献

[1] 陈大杰.LW6系列SF6断路器使用、维护、检修手册

[S].河南平高电器股份有限公司，2001.

[2] 陈化钢，潘金鸾，吴跃华.高低压开关电器故障诊断与处理[M].北京：中国水利水电出版社，2000.

作者简介：陈臻（1981-），男，宁夏隆德人，国网乌鲁木齐供电公司专责，研究方向：变电检修。

（责任编辑：王 波）