摘要：针对3AQ1EG型断路器频繁发生的N2泄漏报警的缺陷，通过分析油泵工作原理及氮气泄漏报警二次回路，结合实际工作经验，总结了可能导致氮气泄漏报警的各种原因，并提出了相应的处理方案，对保证同类设备运行安全、稳定，及时消除相关设备故障提供了技术支持。
关键词：3AQ1EG型断路器；氮气泄漏；缺陷分析；处理方案
0引言
3AQ1EG型断路器是一种采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的压气式高压开关，三相设计户外式。该型断路器为液压氮气机构，具有输出功率大、延时小、动作快、速度易调整、负载特性配合好的特点。在高压断路器中得到了广泛地应有。但是由于材料质量及制造加工工艺的影响，且元器件长期处于高压状态，极易出现密封元件受损等故障，进而造成氮气泄漏，严重影响断路器的正常运行。然而导致断路器发出氮气泄漏报警有多种可能性，如何判断其产生原因进而确定故障的严重性及处理方案对及时有效地消除故障，保证电网的安全、稳定运行则显得十分必要。
1工作原理及泄漏影响
1.1工作原理
3AQ1EG型断路器为液压氮气操动机构，其主要由主阀与液压缸相互作用实现分合闸的操作。具体而言，以合闸为例，当机构处于分闸状态时，液压缸中液压储能筒至合闸阀之间油路内为承压油，合闸主阀与油箱之间为无压油，当合闸操作时，合闸主阀打开，承压油向无压油侧导通，带动差动活塞，从而完成合闸操作。分闸时，分闸主阀动作，分闸主阀与油箱间管路导通，原无压油部分泄压，进而带动差动活塞向分闸方向动作，从而实现分闸操作。
液压储能缸由可自由移动的差动活塞将氮气和液压油隔开，活塞两侧压力始终是相等的，储能缸氮气侧底部有一个止挡管用于限制活塞的行程，油管将操作机构和储能缸相连，液压储能筒充满氮气且液压油无压力时，活塞在氮气预充压力作用下会移动到液压油一侧筒底。当开关投运时油泵将液压油打入液压储能缸，将活塞压向氮气一侧，氮气不断被压缩的同时存储了大量的能量，直到达到最大压力。断路器分合时，储能缸内压力会不断下降，当降至某一设定值时，油泵重新启动将液压油重新打入液压储能。
但是液压储能缸中氮气压力在运行过程中是不断变化的，并没有可以随时监测的固定压力值作为泄漏与否的参考标准，现实中氮气泄漏是通过油压值进行判断的。在正常情况下，储能缸突出的底板是不会碰到活塞的，但是当氮气泄漏到一定的程度时，320bar左右的压力就有可能使得活塞碰到了储能缸突出的底板，根据液压油不可压缩的特征，当活塞无法再向氮气方向运动时，压力从接点复归到255bar根本用不了3-5秒。此时就符合了氮气泄漏报警回路的触发条件：油泵在打压的同时达到355bar。
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1.2泄漏影响
液压储能缸的工作能力是指液压缸一次贮能所能完成的合闸与分闸次数，储能结束后可以进行的分合闸次数越多，则表明其工作能力越强储能。筒中氮气的作用相当于弹簧断路器正是依靠压缩后氮气所存储的压缩能转化为分合闸所需要的机械能。因此，储能筒的工作能力会随着氮气的泄漏而不断下降。若缺少足够量的氮气断路器分合闸速度会降低，而慢分慢合会导致灭弧室的燃弧时间变长，不利于断路器的安全运行。
2故障分析及处理方案
由于发氮气泄漏报警信号的同时，会闭锁合闸回路，从而闭锁自动重合闸，3小时后闭锁分闸，因此该类型的故障应引起足够高地重视。但除了真正的氮气泄漏，必须在允许的3小时内把断路器分闸退出运行外，对于由二次回路或元器件所引起的氮气泄漏报警，在允许的情况下采取别的处理手段排除故障，对保证电网安全、稳定运行有重大意义。
结合实际工作情况，产生氮气泄漏报警信号故障的情况主要有一下四种情况，针对这四种情况本文提出了相应的处理方案。
1、从补压开始到氮气泄漏报警如果在正常补压的时间范围的（大部分在8 -10秒左右），才有可能是真正的氮气泄漏。是否是真的泄漏可以通过检验氮气预充压力来进一步判断。具体而言，当一定量的氮气泄漏时，储能缸的体积不变，最直接的反映就是氮气密度降低引起的预充压力值 的下降，当预充压力值低于标准值时就可以判断出氮气泄漏。在检修中测量液压系统零压力启动油泵出现的暂稳定压力值 与停油泵泄压出现的暂稳定压力值 ，多次反复操作，求两者平均值得到预充压力值 。若确认存在泄漏的话，则应返厂检修。
2、如打压时间在30-50秒钟后才发氮气泄漏报警信号的，则很有可能出现的故障部位是压力接点不能及时复归或时间继电器丧失了延时功能，处理时对问题部件进行更换；
3、打压时间很短如1秒钟之内就发氮气泄漏报警信号的，说明本身系统的压力就比较高，从理论上不可能出现补压的，所以有可能出现的故障部位是压力接点受潮绝缘下降或时间继电器丧失了功能，处理时对问题部件进行更换；
4、打压时间很短如1秒钟之内就发氮气泄漏报警信号的，但没有同时报合闸闭锁且能自行复位，说明不是由于氮气泄漏所发出的报警信号（氮气泄漏报警信号是可以自保持的，而且一定会闭锁合闸），因此有可能的原因是信号并联或保护系统出问题。处理时应对信号及保护系统进行排查，消除故障。
3结语
本文对3AQ1EG型断路器频繁发生的N2泄漏报警缺陷的各种原因，进行了分析和总结，并提出了相应的处理方案，对保证同类设备运行安全、稳定，及时消除相关设备故障提供了技术支持。
参考文献：
[1] 朱 军.少油断路器液压机构检修中出现问题的探讨[J].宁夏电力，2005（S）：116-117.
[2] 陈 历.液压型断路器漏氮检测方法的比较与改进[J].广西电力，2008，31（3）：31-33.
论文作者:刘佳铭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：氮气论文; 断路器论文; 压力论文; 液压油论文; 储能论文; 活塞论文; 液压论文; 《电力设备》2017年第26期论文;