摘要：针对目前越来越多的使用集成式液压操作机构作为封闭式组合电器GIS产品机构这一状况，文中着重分析了集成式液压操作机构对SF6断路器的分合闸状态控制时的原理及紧急故障的处理方法，并对其进行了研究分析。高压开关断路器是电力系统的重要控制和保护装置，而集成式液压操作机构是高压开关断路器的核心部件之一，集成式液压操作机构是电力开关GIS组合电器中的重要动力设备之一，起着封闭式组合电器CIS开断分合灭弧的作用。
关键词：GIS；集成式液压操作机构；机构原理；故障分析；处理方法；
0 引言：
GIS高压开关断路器是使用于电力电网中的一种机械开关装置，根据电网的需要，它能承载正常的电流，在电力设备或线路发生故障时，能在规定的时间内开断与关合异常的电流，是电力系统中最重要的控制和保护设备。而断路器中灭弧室的触头的分合动作是靠操作机构通过操作杆来带动的，操作机构的工作性能直接影响断路器分、合闸特性及动作的可靠性。高压断路器所配的操作机构主要有液压操作机构、弹簧操作机构、气动操作机构等。而由于液压操作机构具有高压高速大流量性、操作功率大、反应快、体积小、结构简单、操作噪声小、对环境无污染及高可靠性等特点，已广泛应用于操作功相对要求比较大的GIS高压开关断路器灭弧室中，尤其是在特高压开关配套设备中，集成式液压操作机构以其众多的优点而成为首先机构。断路器操作时，液压机构必须在规定的时间内以一定的速度要求来带动灭弧室的触头，将电网断开和关合以保障电网的正常安全运行。液压操动机构的分合闸速度和时间特性是液压操作机构的重要性能指标。
1. 集成式液压操作机构的特点
集成式液压操作机构主要优点是设备小巧紧凑、非常节约安装场地，用户减少占用土地投资。集成式液压操作机构具有先进设计技术，采用了高性能、高可靠性集成化结构，使产品运行更加安全可靠，电机功率要求低，操作时振动小、噪音低、最大限度减少了用油量，外部无配油管，无漏油点，密封部位少，确保无渗漏，功能原件模块化，检修非常方便，采用抗震型油压压力开关，具有放慢分功能，使用寿命长，实现了产品的高品质。根据用户的需求送电或检修时只要在操作室就可以控制机构分闸和合闸。
2. 集成式液压操作机构的原理
集成式液压操作机构的原理是利用液体不可压缩的特性，以液压油作为传递介质，利用氮气储能。借助压缩气体的压力将高压油送入工作缸两侧来实现断路器分、合闸操作。
2.1 分闸操作过程（图一）
当接到分闸命令时，分闸线圈受电磁力的作用，换向阀（A）向右移动，由于换向阀往右移动，换向阀左边的阀口打开，操作缸中活塞上面的高压油被排出，并流到油箱中，油压降低。储压器（C）中的高压油推动活塞（B）带动操作杆向上移动（分闸方向）。
⊙此时活塞上侧为低压油，下侧为高压油。于是，活塞稳定的维持在分闸位置。
2.2 合闸操作过程（图一）
当接到合闸命令后，合闸线圈受电磁力的作用，换向阀（D）向左移动，由于换向阀往左移动，换向阀左边的阀口被封住，右边的阀口被打开，储压器（E）中的高压油迅速进入活塞（F）的上侧，这时活塞上侧和下侧虽然都有高压油，但是上侧的受压面积大于下侧的受压面积。于是借助于压力差，活塞带动操作杆向下移动（合闸方向）。
⊙借肋于活塞上、下侧的压力差，活塞稳定的保持在合闸位置。
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3集成式液压操作机构故障分析方法
3.1 观察检查分析方法
3.1.1运行现场故障分析要求到达现场的维修人员要有一定的液压传动知识和实践操作经验。在对一种新故障诊断前，要认真完全阅读随机的使用维护说明书，以对该机构液压操作系统有一个基本的了解。通过阅读技术资料，掌握其系统的主要油流通路；掌握操作系统的原理，掌握系统中各个油路的作用和相互配合关系，分析每个油路在操作机构中的功能；对每个液压元件的结构和工作原理也应有所了解；分析导致某一故障的可能原因；对照机构了解每个液压元件所在的部位，以及它们之间的连接方式。为了能快速地诊断出故障所在的部位，并查找出故障的真实原因。
3.1.2用特殊专用设备（噪声仪）在高压状态下检查漏油点，听漏油点在什么地方，分贝多大，针对性处理。
3.2 逻辑分析法
对于特殊设备（噪声仪）无法检测出故障发生点要采取逻辑分析方法进行推理。
此方法有两个要点：一是要掌握故障的现象。例如：频繁打压是液压机构中在国内最常见的故障现象之一，一定要统计好数据频繁打压的时间段，是提供调查原因的最好方法。二是从机构故障原理推断，在分闸/合闸状态下油路的控制，这样可以缩小故障范围。
5 结束语
本文通过以上对CIS断路器所配集成式液压操作机构几种经常发生的故障的分析及处理方法的介绍，说明了对于液压操作机构常见的故障是可以通过各种方法进行快速诊断的，并能准确查找出故障点进行正确地处理。集成式液压操作机构的故障对运行中的断路器的安全稳定性存在很大的威胁，如不及时发现和处理，严重的故障将导致断路器不能进行正常的分合，甚至造成断路器损坏的事故。因此，通过断路器故障的分析，认为在日常的维护工作中，应严格按照检修工艺规程进行检查检修，最有效的保护设备能稳定运行的手段是定期按照检修项目进行检修，在检修过程中严把质量关，从而达到防患于未然的目的。定期更换液压操作机构液压油，检测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。集成式液压操动机构通常是由电机油泵单元、油箱、控制阀、操作缸、蓄能器、活塞、操作杆、安全阀、油压开关、分合闸线圈、电路板等几大主要部分组成。集成式液压操动机构的每一个零部件都对液压操作机构的性能起着至关重要的作用，影响着液压操作机构的安全性和稳定性。因此，开展对运行中的液压操作机构各个部件的检查、装配、试验等，是非常必要的。只有各个环节严格把关，才能避免机构故障的发生，才能保证不发生质量及安全事故。
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论文作者:潘庆鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签：操作论文; 机构论文; 液压论文; 断路器论文; 故障论文; 高压论文; 活塞论文; 《电力设备》2017年第32期论文;