摘要：本文主要介绍了LW10B型断路器在液压机构零起打压调试中出现合闸的异常现象，对于可能造成的设备运行安全风险进行了评估，分析了造成了合闸异常的原因，提出了相应的处理措施和检修策略。
关键词：断路器；合闸；液压机构；措施；检修
1 概述
1.1 液压机构基本情况
某换流站交流场采用LW10B-363型断路器，2005年7月投入运行，目前已运行12年。其断路器采用LW10B管阀式液压操动机构，主要作用为在电气控制回路的作用下来实现断路器的分、合闸操作。断路器的液压机构由低压油箱、油泵电机、压力开关（油压开关）、压力表、合闸电磁铁、分闸电磁铁、二级阀、分闸一级阀、合闸一级阀、辅助开关、工作缸、贮压器等元器件组成。
1.2 一级阀和二级阀的作用
一级阀和二级阀共同组成了LW10B-363型断路器液压机构的模块式阀系统。分、合一级阀机构完全相同，作用原理也相同，在装配是可以通用，仅仅是由于二级阀内部结构的不同，使得两个一级阀分别起到了传递分闸命令和合闸命令的作用。二级阀具有方向性，阀缸上装有螺堵的一侧为合闸侧，对应的一级阀即为合闸一级阀，与之相配合闸电磁铁。一、二级阀均浸泡在低压油中。
1.3 液压机构正常运行时的压力规定
该断路器液压机构的额定运行压力为28MPa，打压电机启动压力为27MPa，合闸闭锁值为24MPa，分闸闭锁值为22MPa。
2 断路器异常现象和安全运行风险分析
2.1 断路器异常现象
2017年6月，检修人员对该站3603断路器B相液压机构进行缺陷处理，在进行液压机构零起打压试验时，多次出现了3603断路器B相合闸的异常现象。
2.2 安全运行风险分析
2.2.1 断路器液压机构在零起打压调试中出现合闸现象，在设备正常运行中，此类情况极其少见，并且超出了断路器的基本设计理念，说明断路器液压机构存在缺陷，是设备的故障状态。
2.2.2 当断路器在运行电网中处于热备用状态时，在液压机构由于某种原因突然失压到零的情况下，打压电机正常启动，在重新建立油压的过程中，会导致断路器合闸情况的发生，由于断路器的合闸时间远远超出了断路器的技术规范要求，断路器的灭弧室会出现严重故障，甚至会出现爆炸的情况，从而造成变电站设备损坏，严重影响电网运行安全。
3 原因分析及异常处理
3.1 故障原因初步分析
3.1.1 断路器处于分闸状态时，液压机构合闸二级阀的阀杆和阀套处存在泄漏，在零起打压过程中，高压油自主进入高压油腔，从而进入液压机构工作缸的下部，推动工作缸向合闸方向移动，造成合闸。
3.1.2 断路器处于分闸状态时，液压机构合闸一级阀阀球复位不到位，存在泄漏，在零起建压过程中，高压油自主进入一级阀上部的高压管路，此管路与二级阀的操作杆下部连通，当高压油进入二级阀操作杆下部时，推动二级阀缓慢向上移动，造成断路器合闸。
3.1.3 断路器处于分闸状态时，液压机构工作缸的活塞密封不严存在泄漏，高压油渗入工作缸的下部，由于工作缸活塞下部受力面积大于上部，便产生一个向上的力，推动活塞向上运动，造成合闸。
3.2 故障处理
3.2.1 在故障处理前，对3603断路器B相出现的零起打压调试中出现的合闸现象进行了现场试验和验证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过试验，3603断路器B相仍有此类现象的产生，3603断路器A、C相未出现此类现象。
3.2.2 对3603断路器B相液压机构进行解体检修，对液压机构的二级阀、一级阀进行更换，对相关解体的元器件密封圈进行了更换，对液压机构的油箱进行了清洗。
3.2.3 故障处理后，对3603断路器B相液压机构进行了零起打压试验，未出现合闸现象。同时对3603断路器B相进行了慢分、慢合操作试验、油压定值传动、低油压功能试验、断路器动作油压降试验、分合闸线圈低电压动作试验、开关动作时间和动作速度试验、液压机构泄漏试验，各项试验结果均满足断路器的技术规范要求。
3.2.4 经过24小时静置（额定油压下）观察，压力保持正常，未出现渗漏现象。
3.3 故障定位
3.3.1 对二级阀进行解体，发现二级阀的阀座无任何异常，无毛刺，无划伤，阀口密封良好，与管阀组装后运行配合良好，无卡滞现象。
3.3.2 对解体后的二级阀管阀进行检查，二级阀的密封圈和密封线良好，但二级阀的管阀表面有锈蚀和腐蚀现象，腐蚀情况蔓延至阀口的密封处。
3.3.3 对一级阀进行解体，所有元器件尺寸正常，无异常情况。
3.3.4 经分析定位，二级阀的阀口密封不严是导致断路器出现异常的直接原因，与3.1.1的初步分析吻合。断路器在长时间运行后，二级阀做为液压油的压力传动部件，二级阀的管阀在长期工作后，由于工作磨损出现了腐蚀现象，导致了二级阀的密封失效。在断路器处于分闸状态时，电压电机启动高压油通过二级阀进入工作缸的下部，推动工作缸向上运行，从而使液压机构在零起打压的过程中出现了合闸现象。
4 异常处理措施和检修策略
4.1 异常处理措施
4.1.1 当断路器出现此类异常情况时，应加强现场巡视，做好对断路器液压机构压力的监视。在监控后台对液压机构打压电机启动信号和打压电机打压超时信号加强监视，防止由于打压电机故障，液压机构的压力无法自保持，出现液压机构压力降至零压。
4.1.2 若断路器液压机构的油压一旦降为零，应立即断开断路器操作电源和打压电机电源，禁止通过回路短接或者手动接通接触器等方式对液压机构进行打压。
4.1.3 进行断路器液压机构缺陷处理，必须在冷备用或者检修状态下进行，严禁在热备用或运行状态下对断路器液压机构进行泄压、建压操作，缺陷处理完成后，应试分、合断路器，并进行液压机构零起打压试验。
4.2 检修策略
4.2.1 定期对断路器液压机构的液压油进行更换，建议4年左右更换一次，防止液压油在长时间使用后水分子渗入，导致液压机构的传动部件出现锈蚀。
4.2.2 定期对液压机构进行冲洗，可与液压机构的液压油更换同时实施。
4.2.3 定期对液压机构进行解体检修，通常断路器运行8年左右时，对液压机构的一、二级阀等元器件的磨损情况进行检查，必要时进行更换。
4.2.4 利用停电机会对在运的断路器的液压机构进行全面的零起打压检查，如在液压机构零起打压过程中出现合闸现象，需对断路器进行解体检修。
5 结束语
本文论述的断路器异常情况，虽然在设备运行中极少发生，但是由于LW10B型断路器在变电站中广泛使用，实际工作中也有极大的可能性会出现此类情况。对于运行10年以上的断路器和日常运行中分合闸动作频繁的断路器，更应该引起设备维护人员的注意和重视，提前落实预防措施，防止设备事故的发生。
参考文献
[1]《LW10B型断路器安装使用说明书》 河南平高电气股份有限公司.
论文作者:闫玉峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：断路器论文; 液压论文; 机构论文; 现象论文; 异常论文; 液压油论文; 油压论文; 《电力设备》2017年第30期论文;