摘要:高压断路器是变电站及发电厂重要的电力控制设备。当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;系统故障时它和继电器保护装置配合,能迅速可靠地切除故障电流,防止事故范围扩大。因此,断路器广泛地应用在各发电厂变电站和输配电线路中。操动机构是断路器的重要组成部分,对其总体要求不论是在正常负荷还是在发生短路故障的情况下,都能对其所控制的设备进行可靠分、合闸。而要保证断路器能正常动作,对操动机构正确的维护至关重要。
关键词:断路器;液压机构;故障;处理措施;分析
1导言
液压机构由于其输出功率大、动作快、操作平稳等优点,广泛应用于高压断路器的操作动力。液压机构由于设计问题、加工问题、维护问题经常出现机械故障,会影响断路器正常的分合闸性能,甚至会造成断路器慢分爆炸、拒合、拒分扩大电网事故等,造成的危害和损失越来越严重,已经成为影响断路器安全运行的重要因素。因此正确判断液压机构的故障原因、部位对及时排除故障尤为重要。
2如何对机构故障进行处理
2.1打压电源故障的检查处理
在变电站站用电系统正常运行的情况下,开关操作机构的打压电源故障,一般有如下原因:(1)操作机构箱内打压电源小刀闸保险丝的容量不匹配,或是保险丝安装不规范,造成保险丝熔断;(2)打压电源回路中的电磁小开关因故跳闸或故障;(3)打压电源回路中,在变电站低压屏上的小空气开关或漏电保护器因故跳闸或故障;(4)断路器操作机构的打压电源回路中接线错误或是由于回路导线接头接触不良、断线等。开关操作机构的打压电源故障一般应在正常巡视中发现。主要是通过检查开关操作机构压力表的压力,当发现开关操作机构压力已达到起泵打压值,却未见正常起泵打压时,则应立即对该开关操作机构的打压电源回路进行检查,同时报告有关调度值班员和工区领导。首先检查该回路中小刀闸的保险、电磁小开关、漏电保护器、空气开关等较容易出现问题并明显、易查的部位,如果未发现异常,再进一步检查打压电源回路的接线有无断线、虚接等问题。
经过检查,如果发现操作机构电源刀闸保险熔断,可根据其保险的熔断情况初步判断保险熔断的原因。单根保险熔断,其熔断部位在上端或下端(螺丝紧固保险处),一般是由于螺丝过松、过紧或螺丝滑扣虚接造成的。如果保险单根熔断的部位在中间,其熔断的原因有两种可能:一种情况是保险丝的熔断口较小,这时一般是由于保险容量小造成过流;另一种情况是保险丝熔断口较大,这时回路中可能有短路点。如果操作机构的压力已经到达“零压闭锁”状态,严禁随意通过“零压启动按钮”起泵打压。如果保险丝的熔断原因是装设保险丝的螺丝滑扣,尽快更换小刀闸。
判断保险丝熔断原因是过流引起的,应通过查看图纸或其他相关资料,确定保险丝的匹配容量,更换容量适合的保险丝。更换保险丝后的处理方法同上。判断保险丝熔断原因是短路引起的,应在更换保险丝的同时查找短路点,待消除了短路点后,再恢复打压电源。如果短时间内查不出短路点,也可以更换同容量保险丝后,对小刀闸进行一次试合闸。如合闸后保险丝再次熔断,就必须查出短路点并消除后,方可再次试合小刀闸。在进行上述检查、处理的过程中,一定要不断监视故障开关操作机构的压力变化情况。排除故障前,如操作机构的压力值接近“零压闭锁”值,应立即报告调度值班员,按照开关操作机构“零压闭锁”时的处理方法进行处理。
2.2液压机构渗漏油故障
2.2.1外部渗漏现象及原因
外部渗漏故障一般可从机构外表观察到,如发现机构箱底部有大面积油污,或者某些部位有明显渗漏现象时,则可判定为外部渗漏故障。断路器液压机构发生外漏的主要原因不外乎有四点:一是管接头拧紧力矩不够,接头松动;二是管接头拧紧时力矩过大,造成卡套上的密封线变宽偏斜;三是接头卡套损坏,毛刺或破裂;四是密封圈、垫片变形或损坏。发现断路器液压机构有外部渗漏故障时,首先要找出具体的渗漏点,针对具体渗漏故障采取相应措施。
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2.2.2外渗故障处理方法和技巧
针对不同的渗漏原因,一般采取的方法为:(1)选择合适管接头拧紧力矩,紧固良好。(2)除去接头处毛刺或更换卡套。(3)更换密封圈或密封垫。垫片密封铜垫在安装前要加热使之变软,安装时应一次成功,否则铜垫在拆装几次后导致压痕变位,易产生新的渗漏点。值得注意的是,要选择质量合格的橡胶密封垫,尺寸应合适,压缩量适中,安装时涂抹凡士林。
2.2.3内部渗漏现象及原因
(1)液压机构元件的动静密封圈、垫片损坏老化。(2)锥形阀及阀座密封损坏、分合不到位引起。(3)钢球与阀口处阀线冲击次数过多,撞击力量较大,无导向造成阀线宽度大于0.2mm,致使并轴线偏移,阀口变形等情况。(4)液压机构元件内部接头松动。
2.2.4内渗故障方法和技巧
(1)问检修前向运行人员详细询问故障现象,通过小组分析讨论,初步判断故障的原因。备齐相应工器具、备品备件和检修资料图纸,制定初步检修策略和方法。通过提前询问值班人员,可减少不必要的工作量,提高检修效率。(2)看看的方法主要是通过眼睛观察来定位机构的故障点。对于发生在LW6系列断路器机构内部的渗漏油故障,一般会通过外部异常现象表现出来,如机构压力异常、油箱或者辅助油箱出现渗漏油等。这时,可通过仔细观察机构外部异常现象进而分析判断机构内部故障点,或通过观察渗漏点对比图纸找出内部可能破损的密封件。
2.3操动机构液压管路混入气体故障
2.3.1现象及原因
由于液压操动机构外接管路具有多并且长的特点,管路中空气很难通过高压放油阀完全排尽,机构死角处残存的空气会形成空气垫,对液压操动机构动作特性产生影响。断路器进行分合闸操作时,阀体或活塞运动依靠液压油的容积变化进行能量的传递,当液压油受压时体积变化达到要求时,才能满足动作机械特性要求。如果此时油中含有空气泡,空气泡的可压缩性远远大于液压油,致使活塞运动时需首先压缩空气泡再压缩液压油,造成液压油整体容积变化较大,分合闸运动不稳定,三相同期不合格。
2.3.2处理方法和技巧
断路器在结构上可能形成死角的部分(主储压器下法兰上、供排油阀阀座上、工作缸基座上等处)都设有排气螺钉。对于LW6-110kV型断路器,当排油阀没有设定特定排气口时,可在分闸位通过瞬时高压油口阀口进行排气。检修人员拧下供排油阀的排气螺钉,打开放气口,放掉部分液压油(直到放出的液压油中不带有气泡为止),而后进行分合闸动作试验。反复几次操作后,测试结果达到设备标准要求。
3结论
由于液压机构的断路器广泛应用于电力系统,通过对断路器液压机构的常见故障进行深入分析,本文总结出渗漏、管路混入气体和压力开关问题等故障处理方法,有利于快速、准确、可靠的解决断路器检修中的实际问题,提高现场检修工作效率。提出的注意事项和合理化建议有助于检修工作人员提高现场检修水平,更好的保证设备和电网的安全运行。
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论文作者:杨威,赵绍亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/16
标签:机构论文; 断路器论文; 故障论文; 液压论文; 保险丝论文; 液压油论文; 操作论文; 《电力设备》2017年第28期论文;