液压型SF6断路器

液压型SF6断路器（精选6篇）

液压型SF6断路器 篇1

SF6断路器是电力系统中重要的控制设备, 其主要作用是控制电流传输通路的通断。SF6断路器具有灭弧性能强、机械特性好、维护周期长和绝缘性好等特点, 在我国高压电力传输系统中得到了广泛应用。刘亚芳[1]的研究表明, 目前我国新建或改造的220 V及以上电压等级的电力传输系统中的开关设备基本都采用SF6断路器。特别是500 k V和330 k V电力传输系统中的开关设备中SF6断路器和GIS的使用率接近100%。虽然SF6断路器具有优良的性能, 但还是免不了有故障发生。

1 常见故障分析

目前电力系统中使用的SF6断路器, 其操动机构多为液压机构和气动机构。通常液压机构和气动机构的零部件较多, 结构复杂, 发生故障的概率也较高。本文主要对使用液压机构的SF6断路器进行分析, 经研究可以发现, SF6断路器常见的故障有油泵打压频繁、断路器分闸失灵、断路器合闸失灵、建压时间长。

1.1 油泵打压频繁

油泵在断路器中的作用是给整个压力系统提供压力, 进而促使压力开关闭合。所谓油泵打压频繁是指油泵每天启动的次数超过25次[2]。通常油泵打压频繁是由于压力系统的泄露造成系统响应部分的压力不够引起的。引起系统压力的泄露可以分为内部泄流和外部泄露2种。

一般外部泄露是由于高压连接管的接头松动或者变形引起的。因此, 外泄通常可以通过眼睛观察和触摸油管, 看是否有油露出, 从而判断油管是否存在外泄。基于构成断路器的压力系统的零部件比较多, 因此, 造成断路器外部泄露的零件部位也比较多。引起断路器外泄的具体原因主要有以下几点[3]:

1.1.1 供排油阀引起的外泄

供排油阀引起的外泄是指供排油阀受损引起的断路器液压机构系统中的液压油向渗漏。在正常情况下, 供排油阀所在部位的油为高压油。因此, 由该部位引起的外泄为高压油的外泄。供排油阀引起的外泄的检查, 如果漏油明显, 可以直接用眼睛观察找到漏油处;如果漏油不是十分明显, 则需要将供油阀腔口清洗干净, 并吹干, 然后观察是否有油渗出。

1.1.2 三级阀引起的外泄

三级阀在断路器压力系统中的作用是将液压泵产生的压力, 传递给控制阀, 然后由控制阀控制压力开关动作。通常对三级阀门引起的外泄的检查过程为:首先拆掉三级阀的回油管道, 然后分别观察液压机构分闸和合闸时的回油状况, 由此可以判断出是供油阀损坏还是排油阀损坏。

1.1.3 其他部位引起的外泄

这里主要是指由于防震器、控制阀和油压开关引起的外泄。对它们引起的液压油外泄, 也是使油压系统分别处于分闸和合闸状态时, 对它们进行检查。

通常内泄是指系统内高压油区的高压油与低压油区之间的隔离阀损坏, 引起的高压油与低压油之间的渗透, 从而导致油泵频繁打压。一般引起高压油区和低压油区的密封阀门损坏原因有:

(1) 长时间使用导致密封阀门损坏或变形;

(2) 使用的高压油或者低压油中含有杂质, 杂质进入到活塞与油缸内表面结合处, 导致密封阀门表面产生划痕, 从而破坏阀门的密封性。

在断路器的液压机构系统中, 容易产生内泄的主要有储压缸中的氮气和高压油之间的泄露。

1.2 断路器分闸失灵

断路器分闸失灵是指断路器压力开关本应断开即分闸时, 压力开关却没有完成分闸动作。通常导致分闸失灵的原因有:

(1) 分闸铁芯的长度大于标称长度;

(2) 分闸线圈反接;

(3) 分闸线圈接线被烧断;

(4) 控制阀失灵导致分闸失灵。

对于以上引起断路器分闸失灵的种种原因, 可以通过逐一检测的方法来查找原因, 然后逐个排除。如对分闸线圈反接, 可以在断路器维修时, 观察铁芯的运动方向;线圈接线被烧断, 则可直接通过眼睛观察, 就能发现问题的所在。

1.3 断路器合闸失灵

与断路器分闸失灵相对应, 断路器的压力开关在合闸时存在合闸失灵。通常引起断路器合闸失灵的原因有[4]:

(1) 控制电源空气开关跳闸;

(2) 辅助开关转换不良或触点接触不良;

(3) 合闸线圈烧坏或断线;

(4) 直流母线失压, 或电源电压太低;

(5) 控制回路端子连接松动, 接点接触不良;

(6) SF6气体压力下降低于闭锁值;

(7) 液压机构压力低于合闸闭锁值;

(8) 机构或本体有严重机械卡涩。

对于以上引起断路器合闸失灵的原因, 可以通过对应的方法作出检查。首先是观察法, 可以找到那些最容易发现的引起合闸失灵的原因, 如开关跳闸、线圈烧坏及断线等;如果问题还没得到解决, 则需要对其他引起合闸失灵的原因进行逐一检测, 如电压太低, 可以利用电压表进行测量发现问题所在。

1.4 建压时间长或不能正常建压

建压时间过长是指压力上升缓慢, 在液压泵整定的时间内, 压力达不到额定值。如1995年, 平圩发电有限责任公司就有2台500 k V的SF6断路器先后发生了建压不正常的问题[4]。通常断路器液压机构系统减压不正常, 主要是由系统泄露引起的。具体而言, 就是系统的外泄和内泄。因此, 在SF6断路器使用过程中, 如果出现建压时间过长或者根本不能建压, 我们就需要对引起系统泄露的部位进行检查, 如供排阀的阀门、防震器的阀门等。通常查漏的原则是:先查外泄, 再查内泄。

2 故障处理方法分析

通过对引起液压机构短路系统故障的原因的综合分析, 对故障的处理方法主要可以归结为以下几个方面:

2.1 对系统采用补漏的方法进行故障排除

通过前一部分常见故障的分析可知, 某一个原因有可能引起多个故障的发生。泄露就是如此。如果系统发生泄露, 有可能导致系统油泵打压频繁、分闸失灵、合闸失灵、系统建压不正常等。对于系统泄露的处理, 通常根据引起泄露的部位及部件的不同采用不同的处理方法。如供排阀、防震器的阀门损坏或变形, 可以通过更换新的阀门来进行故障的消除;对于内泄, 通常除了要更换相应的隔离阀外, 还需要对含有杂质的液压油进行更换;对于油泵打压过高引起的泄露, 可以通过设置合理的打压值来去除泄露。

2.2 基于线圈的故障排除方法

基于线圈的故障排除方法是指通过对线圈进行处理来达到去除故障的方法。基于线圈的故障排除方法有:对于线圈反接, 可以通过对线圈进行正确接线来排除故障;对于线圈烧断或烧毁的, 可以通过重新接线或更换新的线圈来去除故障。

2.3 基于铁芯的故障排除方法

通过前面的分析可以知道, 如果铁芯大于标称长度, 会导致分闸失灵;如果铁芯小于标称长度, 会导致合闸失灵。对这类故障的解决, 可以通过更换铁芯来实现。

3 结语

断路器作为电力系统中常用的控制设备, 其故障发生在所难免。关键是作为一名电力方面的工作人员, 我们应该知道断路器故障发生的原因, 并具有对断路器进行修理和维护的能力。希望本文对从事断路器维护及修理的工作人员有一定的指导作用。

摘要：对电力系统中常用的液压型控制设备SF6断路器进行了探讨, 具体分析了断路器的常见故障 (液压泵频繁打压、合闸失灵、分闸失灵等) 及故障产生的原因, 最后提出了故障的相应处理方法。

关键词：液压型SF6断路器,故障分析,故障处理

参考文献

[1]刘亚芳.国内外高压SF6断路器运行状况及维修策略综述[J].电力设备, 2002 (3)

[2]范守祥, 样茂军.500kV SF6断路器液压机构的故障分析[J].华东电力, 2000 (2)

[3]孙明浩, 等.LW6系列SF6断路器液压机构的故障检修[J].华电技术, 2008 (8)

[4]李广宇.330kV SF6断路器运行中常见故障分析与处理[J].湖北电力, 2009 (3)

液压型SF6断路器 篇2

本文就以LW6为例就SF6开关及其液压机构的巡视、维护、检修、故障判断和处理中应注意的方法、问题加以讨论。

1断路器灭弧主体的维护和检修

1.1 SF6气体压力的巡视

在运行巡视过程中, 查看记录SF6气体压力值是个重要的任务之一巡视记录SF6气体压力值的主要目的有以下几个方面:

1.1.1提前发现断路器可能存在的SF6气体微小泄漏, 将设备可能出现的缺陷或故障消除在萌芽的状态, 避免由于设备的问题影响变电站的安全运行。

1.1.2发现断路器在运行过程中的SF6气体异常的压力升高现象尽快排除由于主触头接触电阻偏高而导致的严重后果的发生。

1.2故障分析和处理

1.2.1气体压力偏低, 但密度继电器未发报警信号的原因分析及处理:

a、环境温度低, 不处理;

b、测微水未及时补充气体。补气;

c、气压表存在微小泄漏, 更换气压表;

d、断路器存在泄漏点。检漏, 根据检漏结果处理。

1.2.2密度继电器发报警信号 (压力正常) 的原因分析及处理:

首先解开B4报警接线测量密度计本身的接点。

a、信号互串, 如果接点正常处理信号互串问题;

b、电压串线, 如果接点正常处理电压串线问题;

c、如果接点闭合。则为密度继电器故障, 更换密度计。

1.2.3密度继电器发报警信号压力低) 的原因分析及处理:

断路器存在泄漏点, 检漏, 根据检漏结果处理。

1.2.4压力偏高的原因分析及处理:

a、环境温度高, 不必处理;

b、充气压力偏高, 情况属实, 泄压 (不允许超过0.3bar, 与温度无关) ;

c、主回路电阻异常, 先排除其他因素, 停电检查主回路电阻, 根据检查结果确定处理方案。

1.3 SF6开关维护的注意事项

断路器的压力表只作为指示表计, 表计压力会随着温度的变化而变化, 压力表不带温度补偿功能。SF6气体密度的监视由密度继电器完成 (只与SF6气体的密度有关而与压力及温度等因素无关) 。因此只能通过SF6的气体压力—温度曲线来提前发现可能存在的气体泄漏;对于有多台西门子断路器运行的变电站由于断路器内部的温度难以准确测量, 建议定期记录站内所有西门子开关的SF6气体压力值, 巡视时可以不必太在意当时的环境温度, 可以通过断路器之间的横向比较来判断开关是否存在泄漏的可能性。

巡视记录的间隔时间可以是每周二次或者每周一次。同时建议记录站内所有断路器每次做微水后的气体压力值和相关的补气情况 (纪录补气后的压力) 。

在判断为泄漏之前还须排除以下几种情况:

1.3.1气压表本身是否能准确指示开关内的实际压力;

1.3.2断路器是否存在有经多次测量微水而没有及时补充气体的情况;

1.3.3是否确实存在比站内其他断路器气体压力低的情况;断路器气体压力的近似的参考值:

以断路器本体的压力表的绿线刻度P20 (20℃时开关本体气体的额定压力值单位为bar) 为基准, 断路器的气体压力—温度关系曲线可以用以下的公式近似地求得:

2液压机构的维护和检修

2.1液压机构的解体检修

液压机构大修时, 均应对其分解检修, 对于分解步骤, 可以参考具体的检修工艺导则;下面结合实际工作, 就一些检修中应注意的细节加以讨论。

2.1.1检修前准备。检修工作如在室外, 必须注意天气, 不能有风沙、灰尘, 湿度也不能太大。对机构进行释压、放气、放油后, 可用专用工具拆卸各个连接管路, 解体下来的零件均应放入盛有干净液压油的油盘中, 拆下的各管路, 应做好记录, 防止装错。

2.1.2阀系统的解体检修。拆下各个阀连接管路后, 应将分合闸一级阀, 二级阀、三级阀整体分别放入油盘中。

a、分合闸电磁铁装配拆装:分合闸线圈均应做好记号, 防止将分闸线圈装在合闸阀上, 线圈必须做绝缘试验, 其绝缘阻值不应小于5 MΩ;阀杆应平直, 无变形;按分解相反方向组装后, 铁心动作应灵活自如。

b、分合闸一级阀拆装:检查阀针不得有弯曲, 变短情况;检查阀座端面与钢球的磨损情况, 如有轻微渗漏可用铜棒顶住钢球, 轻敲压出密封线, 宽约0.1 mm;检查弹簧是否变形;更换密封后, 组装时应注意:组装应在油中进行, 安装密封圈不得有扭曲, 表面有裂痕等情况, 并应防止阀体割坏密封圈, 组装后阀针, 阀球动作灵活。二级阀及三级阀拆装:二级阀 (三级阀) 与阀体、自保持阀与阀体的密封情况, 如磨损严重应予以更换;组装时应注意更换的各个密封圈应型号一致, 安装到位, 安装自保持阀注意其密封圈不要被下阀体划伤。

2.1.3主、副储压筒拆装。防止铜套划伤活塞杆表面, 造成密封渗漏;检查储压筒内壁, 如有轻微磨损可用800号水磨砂纸处理;检查活塞杆表面如有变形、划伤、弯曲等应更换;组装前向筒中倒20 m L高液压油用作密封润滑。

2.1.4油泵检查。检查柱塞间隙时用手堵住阀口, 推动柱塞时如有弹力为正常;检查低压吸油逆止阀, 高压出油逆止阀的密封情况;组装前, 柱塞及柱塞腔内应加入液压油 (防止油泵建不起压) , 并采取边加油边转偏心轮边紧螺栓的组装方法以排尽油泵内气体 (否则油泵打压时间长) , 在无油情况下, 不要再转偏心轮。

2.1.5工作缸检修。检查缸体内壁, 如有划伤, 应予以处理;组装更换全部密封圈, 组装后用手拉动活塞杆, 应无卡滞或自由出入现象, 压盖螺套应低于0.1~0.5 mm, 如不符要求应调整。

2.1.6操动机构的组装。油管连接, 注油及充气时应注意:机构的组装按分解相反顺序进行, 应注意零部件均应清洁, 各阀装配必须紧固, 不得渗油;所注的油应无杂质和水分, 符合标准;机构组装完毕, 在对微动开关、辅助开关、接触器、加热器、压力表等检查后, 可往储压筒中充气, 预充的氮气压力要与环境温度相匹配, 按实际的工作经验预充压力, 最好比理论值高0.5 MPa。

2.1.7机构的调整和试验。液压管路排气过程应循环3~4次, 直至气体排完为止;检查活塞杆行程及微动开关位置应与压力值对应;检查油泵打压时间不得超标准;配合断路器进行慢分慢合试验;做保持合闸和防慢分试验, 将机构与断路器配合打到分合闸位置, 拉掉电源控制闸刀, 看24 h内行程杆下滑距离是否超标。

2.2故障处理

在实际工作中, 国产的液压机构是变电设备中比较容易出故障。现就一些常见的故障的处理方法介绍如下:

2.2.1油泵频繁启动, 断路器在没有任何操作的情况下, 按厂家要求和有关规定, 每天油泵应有l~2次启动打压, 6次左右要引起运行注意, 加强监视, 10次以上应安排停电检修。

油泵频繁启动是由于液压机构存在渗漏引起的, 可分为外部渗漏和内部渗漏。外部渗漏是由于机构组件间的高压连接管接头返松或变形损坏, 这种故障用肉眼很容易从机构外表观察到, 处理也较简单。收紧高压连接管接头螺帽即可, 如果收紧螺帽仍有渗漏, 则必须更换接头螺帽、卡套和密封垫圈。

内部渗漏是机构组件内部高压区和低压区之间的阀门密封不严引起的, 表现在: (分) 合闸一级阀阀体与阀座, 阀座与一级球阀间密封不严, 二级 (三级) 阀阀体与二级 (三级) 阀活塞、二级球 (锥) 阀间密封不严, 一级阀阀体与二级阀间密封不严, 工作缸活塞密封圈损坏, 储压筒的活塞杆密封圈磨损, 高压安全阀密封不严, 球 (锥) 阀与阀座膛线密封不严, 液压油不清洁, 杂质卡在密封部位等。这种故障难以用肉眼从机构外表观察到, 只能根据高压油渗漏时发出的声音寻找渗漏点, 也可以根据油管温度、开关分台闸状况等综合判断渗漏位置。找出内部渗漏位置很大程度取决于检修人员在这方面的经验, 处理也较复杂, 需要装拆组件, 研磨阀线, 更换损坏的阀针、疲劳的弹簧、受损的密封垫圈, 过滤或更换带杂质的液压油, 工艺要求高, 还要进行性能测试。内部渗漏是处理难度较高的故障。

油泵频繁启动一般对断路器的分合操作不会构成直接影响, 但如果长期不处理, 故障会不断分展, 当油泵一天启动超过20次以上时, 断路器的分合速度会逐渐降低, 影响分断性能。

2.2.2液压操作系统压力异常, 液压操作系统正常的油压范围是31.6~32.6MPa (温度为15℃) , 超出这个范围就属于压力异常。注意, 在其它环境温度下, 可用下式折算油压力:

液压操作系统的油回路或电气回路出现故障, 都会引起系统的油压异常升高或降低, 具体的故障原因及相应的处理方法如下:

a、控制电动机停止触点损坏, 应检查、修理微动开关及接触器;

b、控制电动机的接触器误动作, 可除去接触器上的污物、油垢;

c、储压器漏氮气或氮气侧进油, 应检查内壁粗糙度和更换密封圈, 严重时更换储压器;

d、压力表失灵或存在误差, 压力表开关关闭, 不能正确反映油压, 应更换压力表或打开表计开关;

e、中间继电器“粘住”或接触器卡滞, 油泵电动机一直处于运转状态, 应更换故障的中间继电器或接触器。

2.2.3油泵打不上压或打压时间长, 断路器正常操作后, 液压系统的压力随之下降, 油泵启动, 但经过长时间打压 (超过3min) , 油压仍然达不到额定的压力。

这种故障的原因包括了油泵频繁启动的各种因素, 但程度比它更严重, 往往是各级阀门发生严重的渗漏, 常见的故障还包括:放油阀、控制阀关闭不严或合闸二级阀处于半分半合状态;油泵的吸油管压扁, 进油不通畅;油泵低压侧有气体或漏气、低压滤油网堵塞、油泵内有空气、柱塞与缸座配合间隙过大、油泵进 (出) 口逆止阀密封圈坏、高压油路内有渗漏, 可通过检修或更换油泵逆止阀, 柱塞、清洗低压滤油网、排除油泵内空气方法解决, 按现场抢修经验, 最有可能是油泵内有空气。这种故障的处理难度和工艺要求都很高。

2.2.4机构拒分或拒合, 可能为分 (合) 闸线圈断线、分 (合) 闸电磁铁顶杆卡滞或分 (合) 闸阀针过短及弯曲、二次回路接触不良或辅助开关没有到位、储压筒压力太低造成电气回路闭锁、操作电源熔断器熔断、传动系统卡住等。

2.2.5断路器合后又分, 主要是保持回路漏油, 保持压力建立不起来, 包括合闸保持逆止阀钢球密封不严、分闸一级阀座密封圈损坏、分闸阀口处有脏物, 密封损坏, 可通过过滤液压油, 清洗阀系统, 更换密封圈, 重新压膛线等解决。

另外, 除检修者因素外, 建议厂家努力改进结构设计, 提高加工精度和加工质量, 重要部件的加工应采用专用设备, 提高其加工精度, 提高材料的质量, 改善表面处理, 提高零部件耐磨性。

结束语

本人从事变电检修多年, 积累了一定的实践经验, 并依靠技术理论把这篇《SF6断路器及液压机构的维护与检修》总结成文, 为SF6断路器的安全和稳定运行提供一定的保障。但由于篇幅和个人水平有限, 对SF6断路器及机构检修未能详尽列举。本人希望今后有机会和各局专家、同事们共同探讨此方面乃至变电检修方面的技术动态和发展前景, 并恳请你们对本篇论文的错误和不足之处不吝赐教。

摘要：SF6断路器的优点是:断口耐压高, 允许断路次数多, 适于频繁操作, 噪音小;检修周期长, 断路性能好, 占地面积小;有很好的零点熄弧能力, 不会产生过电压, 无火灾危险, 适用于高压灭弧。但它的电气性能受电场均匀程度及水分等杂质影响特别大, 故对SF6断路器密封结构.元件结构及SF6气体本身质量的要求相当严格。其工艺精密复杂, 零件众多, 出现故障的可能性较大。本文对SF6断路器主体和操作机构的常见故障及维护和检修时的一些技术检验进行总结, 包括断路器灭弧主体的巡视、故障判断、基本处理方法、注意事项及液压机构的解体检修和故障处理及注意事项。

关键词：断路器,SF6,液压操作机构,巡视,检修

参考文献

[1]中国电力出版社、职业技能鉴定指导书《变电检修》.

液压型SF6断路器 篇3

1 LW6-110型户外交流高压SF6断路器试验发现的问题

国网电网公司范围内许多220k V变电站110k V断路器都是使用的江苏如皋高压电器厂生产的LW6-110型户外交流高压SF6断路器。这类产品进入电网运行以来, 各变电站在每年检预试都发现该类断路器存在同期、合闸或分闸时间、刚合或刚分速度不合格的家族性隐患问题, 测试采用的断路器机械特性测试仪:成都多能电力LDCⅡ型开关特性测试仪。

1.1 166断路器铭牌参数 (见图1)

1.2 166断路器厂家技术参数 (见图2)

如:2013年xx月xx日, 国网xx供电公司检修公司试验化验班对xx变电站110k Vxx线166开关间隔进行例行试验:

166开关三相合闸不同期超标, 达到10.49ms, 合闸时间为:A:58.43ms B:56.57ms C:67.06ms。符合厂家技术要求规定:合闸时间≤90ms。

三相合闸不同期:10.49ms, 不符合厂家技术要求规定:合闸不同期≤5ms。

C相刚合速度0.949 (m/s) , 不符合厂家技术要求规定:刚合速度4±0.6 (m/s) 。

C相超程70 (mm) , 不符合厂家技术要求规定:超程43±4 (mm) 。

2 LW6-110型户外交流高压SF6断路器特性参数不合格原因分析判断

(1) 将特性测试仪更换为珠海恒泰电力科技有限公司生产的GKC-HT型高压开关综合测试仪对166开关进行机械特性测试, 测试结果和上述数据基本一致, 因此排除试验设备误差对数据的影响;

(2) 现场试验人员采取反复多次测量, 所测数据基本一致, 排除试验人员操作不当引起数据偏差;

(3) 我们通过在166开关提升杆上安装传感器来测量开关行程和速度, 以此做进一步的分析和判断。根据合闸行程曲线波形图可以看出C相的合闸速度在55ms至60ms之间时出现明显下降 (约为1.103 m/s) , 刚合速度降为0.949 (m/s) , 见附图4, 正常相B相合闸速度为4.5m/s左右。测试结果表明断路器存在严重的安全隐患。检查表压为32.7MPa (厂家规定值为32.6±1 MPa) 符合要求, 那么, 刚合速度降低是什么原因呢?

通过分析:此型断路器管路接头多, 管路长, 死角多, 管路中空气很难通过高压放油阀排掉, 在死角处残留的空气会形成空气垫, 造成压力传递不足, 从而导致C相合闸时压力不足, 合闸速度变慢, 合闸时间变长。由此初步推断C相油管路存在气体, 对液压机构动作特性造成影响。

3 不合格故障处理对策与排除方法

通过多年对此开关检修实践, 总结出此故障的处理方法:

(1) 断路器处于分闸状态, 断开储能电机电源。

(2) 泄压:首先用12寸板手将三级阀顶部的压阀螺杆往下拧, 同时观察表压开始慢慢往下降时, 就停止压阀螺杆再往下拧, 当表压降到贮压器预充氮气压力 (15℃) 18+1.0MPa, 指针再向零压变化的瞬间, 立刻将三级阀顶部的压阀螺杆往上拧, 退回原来位置 (以止位板为限) 。

(3) 放掉C相合闸命令管中的气体。因供排油阀处于C相合闸命令管的尾部, 且位置较高, C相合闸命令管中的气体主要聚集在供排油阀中, 因无放气塞, 故先拧松C相合闸命令管与供排油阀间的螺丝 (见附图4) , 拧松2-3牙丝至有油排出时, 合上储能电机电源空开, 起动电机打压, 使表压力值维持在18至20MPa左右, 断开电机电源, 这样既能保证液压油不断由高压力处往低压力处排泄又能保证排气处压力值不会太大而使供排油阀与合闸命令管的连接螺母不会被冲落, 保证人身安全, 与此同时通过不断的轻敲命令管使其内部气泡随油流动汇集到供排油阀处, 之后再不断敲打供排油阀使累积在此的气泡能够随油一同排出, 持续到气泡排尽;

(4) 恢复已拧松的螺母, 启动电机打压至额定值, 然后, 让油路系统静置半小时再做试验。

(5) 检查低压油箱油位是否正常, 油位较低, 则补充航空液压油, 至正常油位。

按规定再次对166开关进行机械特性试验, 得到A、B、C三相合格的数据 (见表2) 。为排除偶然因素, 之后还进行了多次的分合试验, 试验数据基本一致, 均符合厂家技术规定。

4 不良机械特性对断路器和电力系统的影响

断路器分合闸三相同期差是其中一项很重要的技术参数, 要求不同期程度越小越好。断路器分合闸不同期, 将造成线路及设备非全相接入或切除, 在一定时间内造成两相或一相运行, 产生不平衡的零序电压和零序电流, 引起过电压危及设备绝缘或影响保护装置工作, 对断路器触头也会造成烧伤甚至引起断路器爆炸。

三相分合闸不同期产生的原因主要是三相分闸时间或合闸时间不一致造成的。例如在合闸时, 合闸慢的一相, 合闸用时最长, 动触头与静触头间还会产生推斥力, 电弧不能尽快熄灭, 将造成动静触头烧损, 如果严重不同期, 后接触一相的灭弧室的燃弧时间过度延长, 在高温高压的作用下, 将会引起断路爆炸。值得注意的是对分闸同期差国家标准要求更高。

速度是断路器机械特性的另一个重要技术参数, 在合闸和分闸过程中, 断路器的各个运动部件分别具有不同的运动速度, 其中动触头的运动速度直接关系到电弧的熄灭, 故用动触头的运动速度代表断路器的运动速度。

动触头的运动速度是变速的, 在合闸或分闸过程中的各个瞬间都有着不同的速度值。

从断路器的电气性能考虑:要控制动触头刚刚分开瞬间的运动速度, 使其在短时间内获得较大的触头断开距离, 迅速拉长电弧, 缩短燃弧时间, 从而提高弧道的绝缘强度恢复速度, 保证断流容量, 减轻触头表面灼伤。同样也要控制动触头刚刚闭合瞬间的运动速度, 以保证合闸能量, 缩短燃弧时间, 防止触头表面灼伤或熔接。

从断路器的机械性能考虑:要控制动触头的最大合闸和最大分闸速度, 防止运动机构受到过度的机械应力, 造成部件损坏或缩短运动机构的使用寿命, 同时避免触头产生弹跳现象。因此制造厂及状态检修规程规定了断路器的刚合速度、刚分速度、最大合闸速度、最大分闸速度。

在无电压状态下, 只能测量从发出命令 (合闸或分闸电路接通) 起, 到断路器动触头和定触头刚刚接触或刚刚分开为止的一段时间, 也就是合闸时间和固有分闸时间, 动作时间的长短关系到迅速切除电力系统故障和迅速恢复电力供应, 特别是分闸时间还直接影响到断路器的灭弧性能和电力系统的稳定。因此, 制造厂及状态检修规程规定了断路器的合闸时间和固有分闸时间。

5 行程、超程、刚合速度、合闸时间之间的关系

断路器的合闸和分闸动作时间与运动速度密切相关, 当行程合格, 且运动速度符合规定时, 动作时间也能够符合规定。但合闸时间符合规定未必刚合速度就能符合规定。

如本次166开关处理前测试C相合闸时间为67.06ms, 符合厂家规定≤90 ms的要求, 合闸时间是合格的, 但刚合速度却为0.949 (m/s) , 不符合厂家技术要求规定的4±0.6 (m/s) 范围。

这说明动作时间符合规定却不能肯定瞬间运动速度也能符合规定。

在本次166开关处理后测试刚合速度为4.474 (m/s) , 符合厂家技术要求规定的4±0.6 (m/s) 范围, 合闸时间为57.39 ms, 也符合厂家规定。

这说明运动速度符合规定, 动作时间也能够符合规定。

由此得出结论:做开关特性试验时, 有些专业人员认为只做时间这一项就可以了, 时间合格, 速度就自然合格, 这种认识是错误的。所以对于开关特性测试, 同期、速度和时间都要测试才能全面鉴定开关的性能和健康状况, 才能对开关做出正确的状态评价。并建议先测速度后再测时间, 以免由于调整速度而重新进行时间测试。

从本次测试反映出来的问题来看, 测试的超程数据并不能真实反映开关内部超程的真实情况。当放气后, 刚合速度合格了, 超程也变为合格了。这是因为超程是通过动触头插入过程中的平均速度与插入时间相乘算出来的, 只有当刚合速度合格了, 仪器计算出的插入行程才会合格, 所以在刚合速度不合格时, 测出来的超程是不真实的。

6 结束语

对该型断路器的建议:

(1) 建议在停电检修中应加强对开关速度、时间、同期、行程、超程、弹跳等特性参数的全面测试, 并缩短检测周期。

(2) 在每次测试中注意保存波形图和历次测试数据。认真分析断口波形图和行程曲线, 从断口波形图上观察分析有无动静触头不对中引起的弹跳现象;从行程曲线图上分析动触头在运动过程中有无卡涩和停顿现象。

(3) 尽快对该型号断路器更换, 建议更换为弹簧机构。

摘要：作者通过多年现场工作实践, 介绍了LW6-110型户外交流高压SF6断路器存在的家族性缺陷及其造成此缺陷的原因进行了分析讨论, 对从业人员重视开关特性试验, 防止开关事故发生, 提高断路器技术监督水平, 有实际借鉴作用。

液压型SF6断路器 篇4

关键词：断路器,密度继电器,校验

0 引言

高压断路器是电力系统输变电重要设备之一,在电网安全运行中起着改变运行方式、合分负荷电流、切断故障电流的作用,它与继电保护配合可快速切除短路、接地故障,保证系统安全运行的作用。

SF6断路器的绝缘强度和灭弧能力主要取决于SF6气体密度和压力,为保证断路器的安全可靠运行,必须严格准确地监视SF6气体密度。

1 密度继电器现场校验现状

SF6气体密度继电器的校验工作就是模拟断路器内SF6气体在运行中密度升高或降低时检测其能否能正确发出相关信号,从而检查其工作的准确度和灵敏性。

为提高SF6气体密度继电器检测效率,找出以前造成检测效率低下的主要原因,我们对以往年检预试工作中,对不同型号断路器的密度继电器进行校验时所用人工和时间进行了统计,见表1。

从表1可以看出LW6型断路器的密度继电器校验用工时明显较多,校验效率非常低。

2 解决方案

经过QC小组研究发现,LW6型断路器密度继电器校验工作效率低的主要原因是它的密度继电器校验时必须从断路器本体上拆下才能进行校验,特别是LW6型断路器的密度继电器拆装时螺栓比较多,拆装费时。

为提高SF6气体密度继电器校验效率,我们课题攻关小组反复研究比较多种方案,最终优选出一种校验方法,即从瑞士进口HGF112型开关密度继电器的检测方法及LW25型断路器密度继电器装配原理得到启发,结合实际工作,构思出一种新的、便于现场校验密度继电器的校验接口,如图1所示。

其原理是,在测试时,通过2个阀门来隔离断路器本体气室和密度继电器气室,形成一个独立校验气室,使该气室能够被校验的气体充放自如,从而实现不拆卸密度继电器进行校验,按该检测原理制作实际阀门控制原理示意图,见图2。

使用时,密度继电器在运行中,阀门1打开,阀门2关闭,密度继电器气室与断路器本体气室连通,可对运行中断路器内气体密度进行实时监测。

当对SF6气体密度继电器进行校验时,进行如下操作:(1)关闭阀门1实现密度继电器与断路器本体气室的隔离。此时密度继电器内仍保存有与断路器本体内相同的气体密度(气体压力)。(2)当密度继电器与断路器本体气室隔离后,缓慢打开阀门2,能够将密度继电器内的气体缓慢放出,使密度继电器内SF6气体密度下降,直至下降到密度继电器的相应接点动作,其动作压力值与标准值进行比较,达到对密度继电器进行校验的目的。

这套装置采用了密度继电器与气压表二合一的检测方法,不仅能实现密度继电器的检测功能,还能直观地显示断路器密度值,极大地方便了运行人员的巡视工作。

3 使用效果

液压型SF6断路器 篇5

随着技术的进步和电力工业的发展,断路器的应用已越来越普遍,因此其安全稳定运行显得尤其重要。由于断路器液压机构发生漏油会直接危及断路器的安全可靠运行,因此必须准确、有效、快速地消除断路器的漏油缺陷。

1 异常情况

2014年5月1日20时29分,某变电站监控系统报“#1主变220kV侧2001断路器电机打压、#1主变220kV侧2001断路器低油压合闸闭锁、#1主变220kV侧2001断路器低油压分闸闭锁1、#1主变220kV侧2001断路器低油压分闸闭锁2、#1主变220kV侧2001断路器打压超时”告警信号。3min后,现场检查#1主变220kV侧2001断路器,发现机构箱内有大量油雾气,箱底有大滩积油,储油箱油位降至最低,液压机构压力由23MPa迅速下降至8MPa附近,储油筒内油位接近零,#1主变220kV侧2001断路器在合闸位置。该断路器型号为LW35-252,于2015年4月28日投运,才操作30次就出现液压机构泄压情况,暴露出该类型设备质量装配工艺存在缺陷。

2 现场处理及检查情况

2001断路器出现油压异常告警后,根据现场处置预案,立刻断开2001断路器的电机打压电源、分合闸操作电源,将该断路器所在母线上其它负荷全部转移后,再断开母联断路器。由于2001断路器两侧刀闸不具备拉开220kV空载母线的条件,因此将#1主变500kV侧断路器也断开,解除五防锁后无压拉开2001断路器两侧刀闸,将2001断路器隔离。

将2001断路器两侧地刀合上后,对其进行检查,发现2001断路器液压机构工作缸与储压筒之间连接法兰(靠工作缸侧)表面密封胶圈从缝隙挤压出来。储油筒加油至1/2处,启动电机打压,发现工作缸与储压筒之间连通管(靠工作缸侧)撑裂处有大量液压油射出。

3 原因分析

综上所述,确定2001断路器液压机构漏油泄压原因为液压机构工作缸与储压筒之间连通管(靠工作缸侧)法兰连接处密封圈损坏,属设备出厂装配工艺问题。

在现场核实2001断路器漏油情况后,拆卸下液压机构工作缸与储压筒之间的连通管,检查发现其内侧密封圈已损坏。更换上新密封圈后,检查连接管平面平整,更换的密封圈尺寸及厚度满足要求,液压机构无其它异常问题,于是对液压机构进行了回装。回装后补充合格的#10航空液压油,检查核实无其它渗漏点,将电机电源建压至正常压力值,然后进行排气等处理。满足要求后对2001断路器进行多次分合闸试验、同期试验和断路器分合闸速度试验,待试验合格后重新投运,至今运行情况良好。

4 结束语

针对断路器存在的问题,要求断路器厂家根据该缺陷情况进行进一步的分析,加强装配工艺、设备材料和执行标准的管理;提出LW35-252型断路器的专业检查方案,便于开展同型号断路器的专业巡视及维护工作;在断路器验收规范的基础上,增加隐蔽性设备的验收标准;加强对LW35-252型断路器的巡视检查,并作好相应的事故预想;增加该类型设备相关备品备件的储备,以便应急使用。

参考文献

[1]刘培民.LW6断路器液压机构故障的分析和探讨[J].机械研究与应用,2008,21(6):113,114

[2]胡方涛.LW6型断路器液压机构渗漏油分析判断及处理[J].湖北电力,2000,24(3):43,44

液压型SF6断路器 篇6

2009年6月在巡视过程中,发现某500kV变电站500kV HGIS设备5台断路器(型号均为500-SFMT-63F)机构压力值较高,最高的已经达到45MPa,远远高于产品的额定压力33.5MPa。

根据产品试验报告其安全阀的动作压力为38±2.5MPa,即安全阀在压力值高于40.5MPa时应可靠动作,而现场5台机构(型号均为OM)的操作压力值均高于40.5MPa。

1 压力值偏高原因分析

1.1 压力开关检查

当液压压力开关本身损坏或者电机启、停接点的整定值异常时,机构油压有可能会超过额定值。现场对断路器机构手动泄压,其电机打压的启、停值符合产品要求,即压力值为32MPa时电机启动打压,34MPa时电机打压停止,说明液压压力异常不是由机构压力开关和电机启、停接点的整定值引起。

1.2 压力表校验

通过校验,压力表正常,排除了压力值读数存在误差的可能。

1.3 温度影响

在巡视的当天,室外温度接近40℃,之前连续几天也是高温天气,昼夜温差较小,热量容易不断累积,造成N2不断膨胀。

由上述分析可知,本次压力异常偏高是由室外温度持续偏高引起,热量的不断累积导致液压机构的压缩N2在高温下进一步膨胀,而该类型机构密封性较好,高低压间的内渗很小,高压油无法泄压,最终导致机构的压力值进一步升高。

2 安全阀未动作原因分析

在如此高的压力下,安全阀未动作。断路器安全阀的设计理念是在油压控制回路出现故障时,油泵不停打压运转,所引起的油压异常上升时,为保护设备而设置的装置。

根据设计要求,该类型断路器机构的安全阀安装在油泵的高压出口处,如图1所示,未安装在高压油区,导致其安全阀只有在油泵启动时才受到压力,油泵停止时由于逆止阀的作用,安全阀上受不到高压油区的压力,所以安全阀的动作条件为油泵持续打压,且机构操作压力值高于40.5MPa。

综上分析,500-SFMT-63F型断路器机构由于设计问题,安全阀的动作条件比较苛刻,正常运行时机构操作压力值虽然高于其动作要求值,但油泵未启动,安全阀没有承受压力,所以未能动作。

3 处理方法

考虑到过高的压力容易造成各密封件损坏,当油压指示值超过最高使用压力41.OMPa时,为减轻操作时机构的负担,将5台500-SFMT-63F型断路器手动泄压至额定压力。

4 结束语