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摘要：液压开关机构打压频繁现象是常见、故障率较高的缺陷，严重影响开关的正常工作。本文对某500kV变电站西电西开厂CYA6型液压弹簧机构打压频繁现象进行分析，并引申提出机构液压油内漏或外漏是打压频繁的常见原因，提出相应的处理方法。
关键词：CYA6型液压弹簧机构 打压频繁 分析 处理
0 引言
近年来，液压机构因其动作快、反应灵敏、操作功大、运行维护较少、可靠性高等优点广泛使用在高电压等级开关中。
而在实际运行中，油泵电机打压频繁故障出现率较高，液压机构内漏或外漏导致机构油压下降，从而出现打压频繁现象。
1 故障概述
在验收某500kV变电站5012B开关时发现：在断路器不操作的情况下，5012B开关机构（西电西开CYA6-3型液压弹簧机构）储能完毕后约过2分钟自动启动油泵进行储能，油泵出现频繁打压现象，5012开关三相油泵起动计数器次数分别是：A：259次；B：1074次；C：256次， 5012开关B相机构油泵启动次数远远大于5012A和5012C相。
2 原因分析及处理
2.1现场检查
该机构为西电西开厂CYA6-3型液压弹簧机构，机构由储能模块（三个储能器、油泵电机及碟簧）、工作模块（工作缸、活塞杆）、控制模块（分合闸电磁阀、换向阀）及监测模块（行程开关、安全阀）等模块组成，检查情况如下：
（1）油压行程开关接点良好，油泵电机停止等接点正常，并没有出现接点粘死等故障情况；
（2）机构各部件并没有出现渗漏油现象（外漏），检查泄压阀复位正确。对储能器、油嘴、油标、分合闸电磁阀等部件进行检查，并没发现液压油外漏现象；
（3）断开电机电源和加热器电源，机构完全泄压后检查储能器是否存在内漏现象。排放工作缸、储能活塞缸的液压油后，分别拆下开关机构三个储能器，检查发现储能活塞密封处有磨损现象，储能器存在液压航空油内漏现象，具体如下表。
（4）检查该开关机构其他部件，没发现异常。
2.2 5012B开关液压弹簧机构打压和补压过程介绍
油压行程开关共有8对接点，如：油泵电机停止接点、合闸闭锁接点等。当碟簧储能或释能时，碟簧压缩量的变化带动行程开关凸轮旋转来断开或闭合微动开关触点，当碟簧贮能位移小于83.5±1.0mm（参考油压53.1±2.5MPa，即额定油压），即油泵电机停止接点未断开时，油泵电机将持续打压至额定油压，具体如图一、图二。
备注：33hb为油泵电机停止接点（常闭），49MBX为油泵电机保护接点， 当油泵电机打压超时或故障时接点断开。
备注：49MB为油泵电机热继电器
图3 储能器结构原理图
碟簧贮能位移、油压大小和行程开关各接点相对应。当碟簧未贮能完全时（即油压低于额定油压），33hb接点仍处于闭合状态，88MB继电器将带电，油泵电机启动带动油泵运转，油泵输出的高压油进入储能活塞上端，推动活塞向下运动压缩碟簧进行储能。
当碟簧储能完毕后，油压行程开关油泵电机停止接点断开，88MB继电器失电，88MB接点断开，油泵电机回路断电，电机停止运转，储能结束。
2.3故障原因分析
（1）油压行程开关“油泵电机停止”接点异常、机构液压油外漏、泄压阀复位异常等现象将导致油泵电机回路接通，启动电机进行打压。“油泵电机停止”接点长期闭合时，油泵电机长时间打压，此时电机保护回路将动作，出现“电机过流过时报警”信号，断开油泵电动机回路，而并非频繁打压现象；我所检修人员和厂家认真检查机构储能器、油嘴、油标、分合闸电磁阀、泄压阀等部件，并没发现异常。由此可见：电机启动回路故障、机构液压油外漏并不是开关机构打压频繁的原因。
（2）工作缸、储能活塞缸出现内漏现象，油压下降，导致油泵电机频繁启动。当油压低于额定油压时，油泵电机回路接通，带动油泵工作打压，高压油储存在储能活塞上端，高压油推动储能活塞往外压缩碟簧，带动碟簧储能。碟簧贮能位移达83.5±1.0mm时（油压达额定值），电机回路断开，储能结束。若储能活塞缸存在内漏现象，储能活塞缸内的高压油将流向低压油区，导致油压降低，同时碟簧将释放能量，产生位移，导致油压行程开关中的“油泵电机停止”接点闭合，油泵电机重新
启动打压。
图4 打压频繁原因分析图
由于厂家生产和装配工艺水平，储能活塞与活塞缸接触面不够光滑，活塞缸内径和活塞外径配合不当，导致多次运动后接触面出现划痕和坑孔，如：储能活塞缸A、C内腔壁有划痕和坑孔，储能活塞A、C密封面有划痕和凹面。储能活塞和内腔壁接触面密封性不良，储能活塞上端高压油通过接触面的微小间隙进入低压油区，发生高压油渗漏现象。高压油进入低压油区，将使活塞上端油压下降，高压油体积减少，储能活塞产生向上运动的位移，带动碟簧释能。当高压油渗漏量达一定数值时，油压行程开关油泵电机停止接点重新闭合，启动储能电机运转打压。由于电机持续打压，进入活塞上端的高压油体积远远大于高压油泄露体积，机构内油压将达到额定值并切断电机储能回路。然而在活塞密封不良的情况下，高压油将持续渗漏到低压油区，油泵电机将在某个时刻重新启动，导致电机频繁打压。
2.4缺陷处理
由上可知：由于厂家生产、装配工艺问题，储能活塞和储能活塞缸接触面粗糙或制造公差偏大，在多次储能打压后，该液压机构出现内漏现象，导致机构打压频繁，需更换合格的储能器（包括储能活塞和储能活塞缸）才能解决该问题。
3 浅析CYA6型液压弹簧机构打压频繁的常见原因及处理方法
3.1机构液压油外漏，油压下降，油泵频繁启动打压
机构液压油外漏表现为：（1）高压放油阀处渗漏油，应检查放油阀是否关闭或关闭不严，若确认关闭严密后，仍有渗油现象，应检修放油阀，消除缺陷；（2）泄压阀处渗油，应检查泄压阀复归是否正常，若复归正常，密封面仍渗油，应检查阀芯与阀体之间结合面是否密封不良；（3）分合闸电磁阀、分合闸节流阀处渗漏油，应检查密封面是否良好；（4）储能模块渗漏油，应检查其密封面是否严密；（5）油泵逆止阀密封不严，可使用手锤垫铜棒敲打或更换逆止阀处理[1]。
3.2机构液压油内漏，高压油流向低压油区，油压下降，出现打压频繁现象
机构液压油内漏表现为：（1）储能活塞缸的活塞杆密封面不良，此时应更换密封圈或更换储能模块；（2）工作缸与活塞杆的滑动密封不良，高压油向低压油区泄露，应更换密封圈或返厂检修；（3）分合闸电磁阀复归异常，高压油流向低压油区，应检查电磁阀是否卡涩、烧毁等现象，若有，可更换电磁阀或对电磁阀进行检修处理；（4）液压油内含杂质较多，杂质进入阀口或密封面，导致高压油内漏，此时需过滤液压航空油。
3.3其他外部因素
在外部极端天气的情况下，环境温度急剧上升，机构内部油压急剧上升，当达到安全阀（泄压阀）的动作压力时，安全阀自动打开保护机构。安全阀内的弹簧长期受高压油作用，当安全阀打开时，需要重新建立一个力的平衡点才使安全阀完全关闭（弹簧恢复）[2]。安全阀打开后，油压低于油泵停机值，油泵启动打压，与此同时，安全阀逐渐关闭。油压达额定压力时，油泵停机，但此时安全阀没有完全关闭，当油压将降低到额定值以下，油泵重新启动，直到油压达额定值。安全阀没有完全关闭以前，此过程将循环出现。直至弹簧在力的平衡点作用下，安全阀完全关闭时，油泵打压频繁现象才会消失。在这过程中，打压时间间隔随时间推移慢慢变长，过几个小时后可恢复正常。
4总结
机构液压油内漏或外漏是CYA6型液压机构打压频繁的主要原因，高压油向低压油区泄露或液压油外漏，导致储能活塞产生向上运动的位移，从而导致碟簧贮能位移减少，油压行程开关油泵电机启动接点接通，油泵启动打压。碟簧贮能位移、油压行程开关接点和油压相对应是分析CYA6型液压机构打压频繁现象的关键。在日常维护中，我们应重点检查机构是否有渗漏油现象及测量碟簧贮能位移是否符合厂家要求，并检查记录油泵启动次数，以判断机构是否打压频繁或其他缺陷，并及时处理，防止机构出现拒分拒合现象，提高机构可靠性。
参考文献
[1]徐洪波.断路器CY型液压机构常见异常现象的探讨[J].Value Engineering，2012（13）：41
[2]郑 雷.液压机构油泵频繁启动原因分析及对策[J].高压电器，2010（07）：85-89
作者简介：梁炜键(1990—)，男，广东东莞，本科，工科学士，助理工程师，研究方向：变电一次设备与电网的稳定运行。
论文作者:梁炜键
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/16
标签：油泵论文; 油压论文; 机构论文; 储能论文; 活塞论文; 电机论文; 液压油论文; 《电力设备》2016年第5期论文;