液壓操動開關(guān)N2泄露時為何壓力反而變大？

1、液壓操動開關(guān)N2泄露時為何壓力反而變大？液壓操動機構(gòu)在500kV開關(guān)里是非常常見的，比如塘嶺變的3AT2-EI開關(guān)（杭州西門子）、回浦變的3AT2/3-EI開關(guān)（杭州西門子）、麥嶼變的GSR-500R2B（平高東芝）、柏樹變的GSR-500R2B開關(guān)（平高東芝）和OFPT-500-63LB開關(guān)（山東魯能恩翼帕瓦），液壓操動機構(gòu)在臺州500kV開關(guān)操動機構(gòu)中占了大多數(shù)。液壓操動機構(gòu)的開關(guān)在設(shè)計和運行維護上有許多地方需要考慮，比如防泄流、防跳躍、防慢分慢合，以及油泵打壓超時等情況。一次運規(guī)里有這樣一句話：“出現(xiàn)開關(guān)N2泄漏光字時，運行人員要現(xiàn)場檢查壓力是否大于355Mp”，初學者可能對于這不太清楚

2、：既然是泄漏，那么它的壓力應(yīng)該變小啊，怎么反而變大了呢？下面來解釋一下為什么是這樣的。首先應(yīng)該知道“開關(guān)N2泄漏”僅僅對于使用液壓操動機構(gòu)的開關(guān)而然，這種開關(guān)以壓縮的N2為能量，并以液態(tài)油為傳遞介質(zhì)，利用液體（油）不可壓縮的特性，將高壓油送入工作缸兩側(cè)來實現(xiàn)開關(guān)分合閘。通過液壓機構(gòu)傳動，最終實現(xiàn)對開關(guān)的分合閘操作。為了儲存足夠的能量，N2必須有一定的量（物理學上成為質(zhì)量）和一定的壓力（嚴格來說應(yīng)該稱為“壓強”）。當開關(guān)進行了多次分合閘操作之后， N2能量逐次釋放，壓力變小，這時可以通過油泵打壓，使N2恢復(fù)正常的壓力（壓強）。液壓操動機構(gòu)按照充壓方式可以分為三種：1）瞬時充壓式；2）常高壓保持式

3、； 3）瞬時失壓-常高壓保持式。圖1為較為常見的常高壓保持式液壓操動機構(gòu)工作原理示意圖，圖中儲能器下面部分是油，上面部門為N2，中間由活塞隔開，活塞上方有擋板，防止活塞過度向上移動。工作缸中間為活塞，活塞上連有操動桿。圖中紅色部分為高壓系統(tǒng)。圖1 常高壓保持式液壓操動機構(gòu)工作原理示意圖由圖可見，工作缸活塞右側(cè)（分閘腔）與儲能器直接連通，因此處于常高壓。活塞左側(cè)（合閘腔）則通過閥來控制，合閘時儲能器中的高壓油進入合閘腔（活塞左側(cè)），由于工作缸活塞左側(cè)面積大于右側(cè)面積，使得活塞快速向右運動，帶動斷路器操動桿向右運動，實現(xiàn)合閘；分閘時活塞左側(cè)（合閘腔）中的高壓油泄至低壓油箱，在工作缸活塞右側(cè)（分閘腔

4、）高壓油的作用下，活塞向左運動，帶動斷路器操動桿向左運動，實現(xiàn)快速分閘。下面我們以西門子的3AT1-EI開關(guān)為例，說明開關(guān)的打壓回路和“N2泄漏”光字是怎么產(chǎn)生的。圖2 3T1-EI開關(guān)油泵控制回路原理圖圖3 打壓電機電源回路圖2為3T1-EI開關(guān)油泵控制回路原理圖，圖3為打壓電機電源回路，圖中的元件說明如下：S4LA：打壓超時/N2泄漏復(fù)歸按鈕K67LA：時間繼電器K9LA：電機控制繼電器K15LA：時間繼電器B1LA：油壓表節(jié)點K81：中間繼電器1DK：電機電源小開關(guān)F1LA：電機保護器正常時，開關(guān)的壓力在320-355bar左右，當壓力慢慢降低到320bar以下時，油壓表P的節(jié)點B1LA

5、：1-2接通，使得K15LA勵磁，其節(jié)點閉合，使得K9LA勵磁，而K9LA的節(jié)點直接接到打壓電機電源回路里（如圖3所示），這樣K9LA的勵磁使得打壓電機開始打壓，同時時間繼電器K67LA開始計時，若計時達到3分鐘（可以整定）時其節(jié)點將動作，這樣將有三種可能情況發(fā)生：1） 時間未到3分鐘，油壓的壓力漸漸上升并達到320bar以上，這時油壓表P的接點B1LA：1-2斷開，時間繼電器K15LA失電，按照預(yù)先的整定時間延時3S返回，同時K9LA也返回，打壓電機停止打壓，而這時K67LA接點沒動作，這就是正常情形。這時壓力一般在355bar以下，也就是說油壓在320bar的時候繼續(xù)打壓3S，不會使得壓力

6、大于355bar（廠家設(shè)計時就設(shè)置好的）。2） 時間未到3分鐘，油壓的壓力上升并達到320bar以上，油壓表P的接點B1LA 1-2斷開，并在時間繼電器K15LA失電3S以內(nèi)，油壓大于355bar，這時油壓表P的接點B1LA 4-6接通，同時電機控制繼電器K9LA也是勵磁的，這樣中間繼電器K81就勵磁，一方面使得時間繼電器K15LA徹底斷電并立即返回，切斷打壓電源，另一方面接通它的另一付接點1-2，報“開關(guān)N2泄漏”光字。2也可以按復(fù)歸按鈕S4LA進行復(fù)歸。3） 油泵連續(xù)打壓3分鐘以上，油壓仍然沒有達到320bar，這時K67LA的接點動作，使得電機控制繼電器K9LA失磁，停止打壓。這時將報“打壓超時”光字，并可以按復(fù)歸按鈕S4LA進行復(fù)歸。比較1）和2）兩種情況，為什么1）正常，而2）卻使得壓力過大呢？回到圖1，當N2慢慢泄漏時，儲能器活塞是慢慢往N2這一側(cè)移動的，直到擋板卡住為止。由于油的不可壓縮性，此時進行打壓的話，短時間內(nèi)使得油壓迅速增長，并大于355bar。相反的，當N2正常時，由于N2的壓縮緩沖作用，壓力緩慢上升，而不會超出355bar。由此可見，西門子3T1-EI開關(guān)是通過以下兩個條件來判斷N2泄露的：正處于打壓過程中（電機控制繼電器K