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摘要:高压断路器是变电站及发电厂重要的控制设备。系统正常运行时,断路器用来切换运行方式,控制设备或线路接入或退出;当电气设备或线路发生故障时,断路器用来快速切除和隔离故障。高压断路器动作准确与否对于电力系统正常运行至关重要。断路器工作在分、合闸的稳定状态,操动机构是断路器的核心组成部分,主控着断路器的分闸、合闸、重合闸,是决定断路器能否正常开断的关键。本文针对液压操动机构几种故障外在表现,基于实际检修工作经验深入分析其原因,提出故障的诊断方法和相应的处理措施。
关键词:液压机构;隐性故障;检修方法
引言
断路器的分、合闸动作是通过操动机构来实现的,操动机构的正常运行,对断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。近年来,在中国电力系统中,断路器液压操动机构取得了很大的发展,但运行中液压机构的渗漏现象时有发生,由于断路器液压机构有多种型号,液压机构故障类型不同,故障查找方法不同,尤其对一些隐蔽故障的排查,文中总结出有效地方法,有利于提高检修工作效率。
1断路器液压机构隐性故障隐性故障
即指不易被发觉且通过简单判断无法确定的故障,隐性故障有别于常见故障,如:①SF6断路器气体压力降至闭锁;②机械原因导致不能分合闸,如机构传动部位卡死、液压机构断路器压力不足、弹簧操作机构故障造成弹簧未储能等;③控制回路故障,如控制回路断线、控制回路中继电器线圈烧毁等;④储能回路或储能电机故障,如储能电机烧毁、储能回路断线造成电机失压等。上述故障类型单一,通过颜色、气味、观察以及简单测量即可发现问题,而隐性故障则不明显或涉及某个液压回路。
2液压操作结构常见故障诊断
2.1内部渗漏油
内部渗漏故障易导致油泵频繁打压等异常现象。处理内渗故障时难度较高,应综合分析渗漏原因,准确定位渗漏点。内部渗漏一般是由机构组件内部高压部分和低压部分之间的阀门密封不严引起,故障常常表现在阀门的阀线出现变形和损坏导致阀门密封不良,液压油内有杂质卡在各阀门或密封处。这种故障难以用肉眼观察到,通常可根据高压油渗漏时发出的“呲呲”声音寻找渗漏点,也可以根据油管温度(高压油通过渗漏间隙进入低压油腔时发生的剧烈磨擦常导致部件局部温度异常升高)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的故障处理经验,处理步骤比较复杂,需要装拆组件,研磨阀线,更换损坏的阀针、密封垫圈,过滤或更换带杂质的液压油,工艺要求较高,因此内部渗漏故障处理难度较高。
2.2电机储能故障
机构储能回路在储能过程中,常见故障类型为:储能电机不启动故障、储能完成后电机不停转故障。机构储能时,储能电机不启动的故障原因和处理方法通常有以下3种。a.储能电动机电源及二次回路故障。首先观察储能电机电源是否在合位,试拉合几下,观察有何反应;用手轻按二次回路中主要触点,检查是否有虚接、接触不良等故障;用万用表检测储能回路电阻和电压是否正常、空气开关有无故障,若电压幅值达到接触器动作而接触器未吸合,检查接触器、继电器触点是否接触良好、有无氧化,二次回路接线有无松动、断线开路、绝缘破损,延时继电器气囊是否破损。当出现上述情况时,对问题部位应加以打磨、紧固或针对问题元件及时进行更换。b.储能行程开关故障。若万用表显示无电压或电压低,问题可能由行程开关引起。检修人员应检查行程开关触头是否氧化、行程开关位置是否合适。当出现上述问题时,应对行程开关触头进行打磨或调整行程开关到合适位置。
3液压机构渗漏隐性故障诊断和排除措施
液压机构在使用过程中最常见的故障为油液渗漏。油液渗漏,主要为密封不良引起,有内漏也有外漏,外漏一般可观察到漏点;但内漏如阀系统的密封线印痕变宽或密封线损坏、液压油内有杂质卡在各个阀密封线处、密封圈损坏等这种难以用肉眼从机构外表观察到的故障,判断并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和对所用机构的理解,往往是同一问题出来不同的判断结果,处理也较复杂。
3.1检修注意事项
(1)断路器检修前应将油压力释放至零表压,并处于分闸位置。同时将储能电机电源断开。方能进行工作,否则会损坏机构组件或造成人员受伤。(2)1~2级阀组件在拆除解体后,内部阀针、阀球极其细小,应在分解处的地上铺一层塑料布,这样即防止细小零件的丢失,又可防止液压油滴落地面造成大片油污。同时注意不能使零件与坚硬物碰撞或挤压,以免变形。(3)更换新的组件、密封圈前,要用干净的10号航空油清洗,液压管要用纯氮气吹干,工作人员的手也应清洗,确保人手、工具、元器件干净无杂质,新更换的10号航空液压油必须经过过滤,以保持纯净。(4)补充液压油后,要适当进行排气操作。(5)根据浴盆曲线特性,设备投入初期和运行多年后,应加大设备监测和检修力度。每次检修液压操作结构应过滤或更换航空液压油,必要时对压力表等组件进行校验。对于运行时间在10年左右的液压操作结构,如某元件有原则性问题,对该元件进行更换,并开展同一批次、同一运行年代液压操作机构的检查检修,状况极差的及时提出计划更换机构。对于备品备件的现场检查和选用,尤其是密封垫的挑选,应选取质量合格、尺寸合适的配件。决不能把新配件当成合格件,必须经过仔细检查和挑选。加强对现场作业人员的装配工艺和执行标准管理。开展形式多样的技术培训,有效提高检修人员的综合技能素质,加强对各类设备故障的预防和消除。
3.2合理建议
(1)根据浴盆曲线特性,在设备投入初期和运行多年后,加大设备监测和检修力度。每次检修液压机构应过滤或更换航空液压油,必要时对压力表等组件进行校验。(2)对于运行时间在10年左右的液压机构,如果某元件有原则性问题,对该元件进行更换,并开展同一批次、同一运行年代液压操作机构的检查检修,状况极差的及时提出计划更换机构。对于备品备件的现场检查和选用,尤其是密封垫的挑选,应选取质量合格、尺寸合适的配件。决不能把新配件当成合格件,必须经过仔细检查和挑。(3)加强对现场作业人员的装配工艺和执行标准的管理。开展形式多样的技术培训,有效提高检修人员的综合技能素质,加强对各类设备故障的预防和消除。
结束语
目前,具有液压操作结构的高压断路器已广泛应用于电力系统,以上通过对断路器液压操作结构的常见故障进行深入分析,总结出一套高效、实用的检修方法,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。提出的检修注意事项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。
参考文献:
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[2]张涛,马西林.LW6型液压机构内部渗漏分析判断及处理技巧.高压电器,2010,46(2):105~108.