摘要：ABB断路器作为国内大型水电厂重要设备，应用非常广泛，本文通过分析断路器操作机构常见故障产生的原因及其处理原则，以改善发电、供电设备的可靠性，具有较好的借鉴意义。
关键词：ABB断路器；操作机构；安全性；故障；预控措施
一、引言
常见大型水电站出口断路器为液压弹簧操作机构，主要由储能元件、控制元件、操作执行元件、辅助元件、电气回路及液压回路等组成，当出现操作机构储能异常时，操作电源及外部回路正常的情况下，可能出现的故障主要有油泵频繁启动、断路器油泵运行超时报警两种，下面分别阐述两种常见故障原因与处理方法。
二、油泵频繁启动故障原因及处理
（一）原因1：泄压阀被误动，在开启位置。
下图中1位泄压手柄的正常关闭位置，按箭头方向抬起后未开启位置。此原因可能性非常小，可能出现在机构检修后，如确实被误动，将其恢复至图中位置即可。
图1 泄压手柄示意图
（二）原因2：机构内部密封损坏出现内漏。
机构腔体内漏时，会造成弹簧储能的损失，这一能量损失将通过油泵的自动启动来补偿，24小时内（不计开关动作造成的油泵启动），允许10次油泵启动，如启动次数超过10次需加强观察，如超过20次需联系厂家维护。也可通过测量弹簧行程变化的方法来评估内漏的严重与否，24小时内允许30mm的弹簧行程变化量（电机电源断开），如行程超过30mm，需要联系厂家处理。
频繁打压的另外一个外部表现是液压油中混合磨损的密封，导致液压油变黑。
图2 内部密封圈破损导致内部漏油，频繁打压
图3 频繁打压导致液压油颜色变黑
三、出口断路器油泵运行超时故障原因及处理
（一）油泵运行超时原理
如图4所示，在GCB操作机构弹簧储能位置开关+AJ37-S1检测到需要储能后，继电器K4动作，油泵电机M启动开始储能，如果在2min时间内（ABB所配电机在1800s内，电机允许旋转最长时间为180s。各厂一般设置延时为2min），储能完成，则弹簧储能位置开关+AJ37-S1动作，继电器K4失电，油泵电机M回路断开。如果储能开始2min之后储能未完成，则出现超时报警。
图4 GCB油泵控制回路原理图
（二）原因1：油位过低。
密封圈损坏，操作油出现外漏，导致操作油过少，在断路器动作后打压时，碟簧压缩较慢或无任何压缩，油泵运行2min后报运行超时，可通过检查油位和外部有无漏油的方式进行确认。正常油位如下图5所示。确认后需检查渗漏点，并补油。
图5 正常油位指示
（三）原因2：电机故障。
电机故障，无法带动油泵打压，碟簧无任何压缩，2min后报运行超时。具体故障可能为电机本体损坏、绝缘异常，碳刷太短不满足运行需要，与传动齿轮损坏。分别可通过断电后检查电机有无卡涩、测量电机绝缘，测量碳刷长度，检查传动齿轮的方式进行故障确认。以现场测量经验，长期使用后的电机正常绝缘电阻值为300MΩ以上。正常情况下，当断路器储能电机碳刷长度小于11mm时需更换，确保电机运转正常。
（四）原因3：操作机构油回路进气。
油回路进气，导致油泵打压时混合气体，在2min内无法将碟簧压至预定行程。需进行抽气处理。
抽气的主要步骤如下：
1. 对断路器操作机构手动泄压；
2. 用真空泵通过注油孔进行抽气，如下图6所示；
3. 一段时间后，再次投入油泵，检查储能是否成功；
4. 再经过几次泄压打压操作，运行均正常，可确认处理完毕。
（五）原因4：油泵故障。
油泵故障后的现象为，油位正常，现场启泵后，电机可正常运行，碟簧无任何压缩，且通过以上抽气后仍无法建压。此情况下需联系厂家进行处理，如有操作机构备件需整体更换，更换时须有厂家现场指导，更换后进行必要的试验。油泵进油口挡片被杂物卡涩是一种常见的油泵故障。
图6 现场使用真空泵进行抽气
四、结束语
液压操作机构故障对断路器的安全稳定运行造成很大的威胁，严重故障将导致断路器不能进行正常的分合闸，甚至造成断路器损坏事故。因此，通过断路器故障的分析，在日常维护工作中应严格按照维护项目标准进行检查，复查断路器液压机构的电气和机械性能，对存在的故障应及时消除，确保断路器的正常运行，保障电网的安全稳定运行。
作者简介：吴敏（1985-），男，高级工程师，主要从事电站生产运维技术工作。
论文作者:吴敏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
标签：油泵论文; 断路器论文; 故障论文; 操作论文; 电机论文; 机构论文; 储能论文; 《电力设备》2019年第13期论文;