LW6-500型斷路器液壓機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)故障分析及處理

LW6—500型斷路器液壓機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)故障分析及處理【摘要】LW6—500型SF6斷路器，每相為雙柱四斷口結(jié)構(gòu)，每相均有一套獨(dú)立的液壓系統(tǒng)，可分相操作，通過(guò)電氣聯(lián)動(dòng)可三相聯(lián)動(dòng)操作。液壓機(jī)構(gòu)的可靠性決定著整臺(tái)斷路器的可靠性，實(shí)踐證明，斷路器故障絕大多數(shù)都是液壓機(jī)構(gòu)的故障。本文首先簡(jiǎn)單介紹了LW6—500型SF6斷路器液壓機(jī)構(gòu)的組成及工作原理，然后結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)了液壓機(jī)構(gòu)在運(yùn)行及檢修中五種常見(jiàn)的故障，對(duì)其進(jìn)行了分析，并介紹了自己在實(shí)際工作中的處理方法和手段。最后總結(jié)了液壓機(jī)構(gòu)檢修的注意事項(xiàng)?！娟P(guān)鍵詞】斷路器液壓機(jī)構(gòu)油泵工作缸常見(jiàn)故障LW6—500型SF6斷路器系三相交流50Hz的戶外高壓輸變電設(shè)備，每相由兩個(gè)相同的柱串聯(lián)組成，即每相為雙柱四斷口，它使用SF6氣體作為滅弧介質(zhì)，用于切斷額定電流、故障電流或轉(zhuǎn)換線路。每相均有一套獨(dú)立的液壓系統(tǒng)，可進(jìn)行單極或三極分、合閘及自動(dòng)重合閘，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸電線路和電氣設(shè)備的控制和保護(hù)。液壓機(jī)構(gòu)的可靠性決定著整臺(tái)斷路器的可靠性，實(shí)踐證明，斷路器故障絕大多數(shù)都是液壓機(jī)構(gòu)的故障。因此，快速及從根本上處理液壓機(jī)構(gòu)故障保證斷路器穩(wěn)定可靠的運(yùn)行就顯得尤為重要。元寶山發(fā)電有限責(zé)任公司LW6-500型SF6斷路器共11臺(tái)，其中4臺(tái)為平頂山高壓開(kāi)關(guān)廠（以下簡(jiǎn)稱平高）1985年產(chǎn)品、7臺(tái)為沈陽(yáng)高壓開(kāi)關(guān)廠1995年（以下簡(jiǎn)稱沈高）產(chǎn)品，液壓機(jī)構(gòu)在2004-2006年全部進(jìn)行了改造更換，全部改造更換為平頂山高壓開(kāi)關(guān)廠經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的液壓機(jī)構(gòu)，2010-2011年有3臺(tái)沈高產(chǎn)開(kāi)關(guān)本體由平高進(jìn)行了大修改造，即目前有7臺(tái)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)、本體全部為平高的，有4臺(tái)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)為平高的而本體為沈高的，到2013年年底將全部改造大修完畢，屆時(shí)11臺(tái)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)、本體將全部變?yōu)槠礁叩?。本文先?jiǎn)要介紹LW6—500型SF6斷路器液壓機(jī)構(gòu)的工作原理，然后重點(diǎn)歸納總結(jié)液壓機(jī)構(gòu)在運(yùn)行及檢修中五種常見(jiàn)的故障，對(duì)其進(jìn)行分析，并介紹了自己在實(shí)際工作中的處理方法，最后總結(jié)了液壓機(jī)構(gòu)檢修的注意事項(xiàng)。1液壓機(jī)構(gòu)的組成及工作原理LW6—500型SF6斷路器是采用液壓分相操作的，其液壓操作原理圖見(jiàn)圖。每極（兩柱）配一個(gè)液壓機(jī)構(gòu)，每柱有各自獨(dú)立的動(dòng)作原理完全相同的動(dòng)力單元。其組成元件有：電機(jī)（MO）、電動(dòng)油泵（E）、手力泵（AD）、三級(jí)閥（RA）、輔助儲(chǔ)壓器（B10）、油過(guò)濾器（F）、防震容器（CAP）、油壓開(kāi)關(guān)（J）、低壓主油箱（D）、壓力檢測(cè)裝置（K）、分閘電磁鐵（EVD和EVDS）、合閘電磁鐵（EVE）、控制閥（A）、信號(hào)缸（FB）及輔助開(kāi)關(guān)（Q）、以上元件每相（兩柱）一套，裝在液壓柜內(nèi)。工作缸（M）、供排油閥（C）、主儲(chǔ)壓器（B）、輔助油箱（N3）、以上元件稱之為動(dòng)力單元，每柱一套，裝在斷路器支柱的下部。液壓操作動(dòng)作原理：油泵打壓：電動(dòng)油泵實(shí)為雙柱塞泵。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，油泵E中的活塞下移使油腔增大時(shí)，低壓油經(jīng)過(guò)濾器F和閥E1進(jìn)入油腔（此時(shí)閥E3關(guān)閉）；當(dāng)活塞上推使油腔減少使，油腔內(nèi)的油成為高壓油經(jīng)閥E3輸出（此時(shí)閥E1關(guān)閉）。高壓油途徑閥AM后，對(duì)主儲(chǔ)壓器B1、輔助儲(chǔ)壓器B10、油壓開(kāi)關(guān)J中的輔助儲(chǔ)壓器B2同時(shí)儲(chǔ)能。當(dāng)油泵打壓停止后，逆止閥AM關(guān)閉，將電動(dòng)油泵和手力泵從高壓系統(tǒng)中隔離出來(lái)，以減少油壓漏泄及便于油泵檢修。如果控制油泵停止的電氣線路萬(wàn)一發(fā)生故障，油泵打壓超過(guò)規(guī)定值，此時(shí)安全閥AG開(kāi)啟，泄放高壓油，從而保證液壓系統(tǒng)免受過(guò)壓的危險(xiǎn)。合閘操作：合閘電磁鐵EVE接受合閘命令后動(dòng)作，打開(kāi)合閘一級(jí)閥中的閥AH1，關(guān)閉閥AF1，高壓油經(jīng)過(guò)逆止閥AH6進(jìn)入二級(jí)閥的上部空腔AV2，推動(dòng)二級(jí)閥桿向下，打開(kāi)閥AH4，關(guān)閉閥AH5，高壓油進(jìn)入二級(jí)閥的內(nèi)腔AV3，此時(shí)高壓油經(jīng)定徑孔AN后進(jìn)入三級(jí)閥RA，關(guān)閉閥D3，打開(kāi)閥D4，高壓油進(jìn)入油管（1）（分合閘命令管）到供排油閥的空腔C5。如果在合閘過(guò)程中，合閘電磁鐵斷電，合閘一級(jí)閥中的閥AH1關(guān)閉，閥AF1開(kāi)啟，此時(shí)逆止閥AH6關(guān)閉，AH3開(kāi)啟，而二級(jí)閥內(nèi)腔AV3內(nèi)的高壓油經(jīng)定徑孔AK補(bǔ)充到空腔AV2內(nèi)，使二級(jí)閥保持在合閘位置以繼續(xù)完成合閘全過(guò)程。傳達(dá)合閘命令的高壓油進(jìn)入供排油閥后，打開(kāi)閥C4，此時(shí)閥C3關(guān)閉，主儲(chǔ)壓器B1中的高壓油經(jīng)定徑孔N1，進(jìn)入工作缸M的合閘端（其活塞受壓截面為ME），工作缸的分閘端（其活塞受壓截面為MD）受常高壓，由于ME>MD，所以工作缸活塞向上運(yùn)動(dòng)即斷路器合閘，合閘完成后，工作缸的合閘端繼續(xù)處于高壓下，使斷路器維持在合閘狀態(tài)。分閘操作：分閘電磁鐵EVD和EVDS其中一個(gè)或兩個(gè)同時(shí)接受分閘命令動(dòng)作時(shí)，均可打開(kāi)閥AH2，空腔p（2）斷路器在合閘狀態(tài)突然失壓（壓力降為零表壓）。（3）電機(jī)不啟動(dòng)。（4）液壓系統(tǒng)不能建壓。（5）斷路器在檢修中，按動(dòng)合閘電磁鐵時(shí)控制閥內(nèi)泄壓。3液壓機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障的判斷及處理3.1油泵頻繁啟動(dòng)的判斷及處理油泵頻繁啟動(dòng)原因大致有三，一為外部滲漏，二為控制回路組件原因，三為內(nèi)部滲漏。首先外觀檢查管路及各接頭有無(wú)漏油情況，有漏油時(shí)針對(duì)不同情況進(jìn)行處理。例如擰緊接頭或更換密封件等。沒(méi)有外部滲漏，再檢查壓力組件上部控制電機(jī)打壓的微動(dòng)開(kāi)關(guān)（KP1）是否動(dòng)作失靈或控制微動(dòng)開(kāi)關(guān)的黃銅頂桿是否卡澀、頂絲是否松動(dòng)。按動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)如果沒(méi)有明顯的較清脆的“啪啪”聲，可基本判定微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作失靈，可用萬(wàn)用表通檔進(jìn)一步測(cè)量判定；用螺絲刀按動(dòng)黃銅頂桿，檢查是否卡澀，彈簧彈力是否正常；檢查頂絲是否頂死，擰緊即可。對(duì)于內(nèi)部滲漏，根據(jù)發(fā)生的概率，大致有如下五點(diǎn)：（1）高壓泄壓閥沒(méi)有關(guān)嚴(yán)，關(guān)緊即可。（2）油泵高壓逆止閥密封不良。機(jī)構(gòu)不要泄壓，拆下油泵進(jìn)油管路，如有液壓油從油泵內(nèi)溢出，表明油泵的高壓逆止閥AM密封不良。把壓力泄為零，拆下逆止閥，對(duì)逆止閥進(jìn)行分解清洗，檢查鋼球有無(wú)臟物墊住，檢查鋼球與閥口的磨損和密封情況，如因磨損密封不良，研磨或重新敲擊打密封線，密封線寬0.1mm，磨損嚴(yán)重者應(yīng)更換鋼球。（3）安全閥密封不嚴(yán)。安全閥動(dòng)作后沒(méi)有完全復(fù)歸，可按住接觸器強(qiáng)行打壓，使安全閥動(dòng)作一次，使其復(fù)位一次，檢查是否泄壓。拆下壓力組件及防震容器安全閥回油管路，有油滴流出說(shuō)明安全閥密封不嚴(yán)。把壓力泄為零，拆下接頭取出閥體清洗，并重新敲擊或研磨閥口。安全閥動(dòng)作不復(fù)歸，主要發(fā)生在夏季，環(huán)境溫差大導(dǎo)致中午時(shí)壓力異常增高使安全閥動(dòng)作，或?yàn)榉乐節(jié)B油壓力組件滑動(dòng)密封處加墊，造成滑桿卡澀也可能引起壓力異常增高使安全閥動(dòng)作。安全閥動(dòng)作后，由于彈簧力的變化以及錐型密封閥材質(zhì)工藝的問(wèn)題，造成密封面密封不嚴(yán)而泄壓，導(dǎo)致油泵頻繁啟動(dòng)，開(kāi)關(guān)被迫停電進(jìn)行檢修。處理方法：解決這個(gè)問(wèn)題有主動(dòng)和被動(dòng)2種方法。主動(dòng)方法就是利用每年的春檢停電時(shí)機(jī)，將液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定壓力值調(diào)至允許范圍內(nèi)的下限，人為避開(kāi)安全閥動(dòng)作值。秋檢時(shí)再調(diào)至允許范圍內(nèi)的額定壓力值，檢查安全閥的動(dòng)作復(fù)歸的密封情況及調(diào)整動(dòng)作壓力值，同時(shí)更換新的滑動(dòng)密封墊。被動(dòng)方法就是在安全閥出口處加裝高壓閥門(mén)，一旦動(dòng)作或誤動(dòng)發(fā)生不復(fù)歸可將此閥關(guān)閉，不必要立即進(jìn)行停電處理。（4）控制閥內(nèi)泄油。聽(tīng)控制閥內(nèi)有響聲說(shuō)明閥體內(nèi)有滲漏。把液壓油放掉拆卸控制閥缸體后，用清潔的棉布將其上面的殘余液壓油擦凈，再仔細(xì)查看泄油部位，對(duì)滲漏油部位進(jìn)行緊固，對(duì)分合閘一級(jí)球閥閥口密封線研磨。（5）三級(jí)閥在分閘位置時(shí)滲油。一般為三級(jí)閥沒(méi)有回復(fù)到位，向上旋轉(zhuǎn)螺塞至擋板處即可。3.2斷路器在合閘狀態(tài)突然失壓（壓力降為零表壓）的判斷及處理首先把油泵電源斷開(kāi)，用機(jī)械閉鎖鎖住開(kāi)關(guān)工作缸處，然后迅速排除故障，處理好后把三級(jí)閥螺塞擰到底，啟動(dòng)油泵，油壓建至額定油壓，然后手動(dòng)按動(dòng)合閘電磁鐵，讓液壓系統(tǒng)復(fù)位至合閘狀態(tài)，再旋回三級(jí)閥螺塞即可。最后把機(jī)械閉鎖拆除，斷路器可以正常運(yùn)行。3.3電機(jī)不啟動(dòng)的原因及處理方法（1）電源接線不正確或電機(jī)打壓回路中的某接線端子螺釘松動(dòng)，致使電機(jī)不受電或缺相，檢查三相電源和回路中的全部接線端子。（2）檢修或機(jī)構(gòu)異常使油泵一直打壓，致使打壓超時(shí)繼電器動(dòng)作，斷合電源一次，使打壓超時(shí)繼電器復(fù)位；打壓超時(shí)繼電器整定時(shí)間短，重新整定時(shí)間繼電器。（3）斷路器處于合閘狀態(tài)，機(jī)構(gòu)壓力已降至“失壓閉鎖”壓力或回路異常致使“失壓閉鎖”啟動(dòng)，閉鎖油泵禁止打壓，可直接按動(dòng)接觸器打壓，超過(guò)“失壓閉鎖”壓力后接觸器自動(dòng)吸合自動(dòng)打壓，如不能自動(dòng)打壓，則需檢查回路。3.4液壓系統(tǒng)不能建壓的原因及處理方法（1）首先對(duì)油泵進(jìn)行檢查，以區(qū)分是油泵本身問(wèn)題還是液壓系統(tǒng)中各閥部分的問(wèn)題，然后再根據(jù)具體情況進(jìn)行判斷。拆下油泵上部的高壓排油管路，用手指壓住油孔，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)油泵聯(lián)軸節(jié)使其旋轉(zhuǎn)一周，檢查是否有兩次強(qiáng)勁的壓力油排除。（2）油泵柱塞端壓油腔內(nèi)存有空氣。將油泵拆卸后重新裝配。在裝配油泵時(shí)，頂開(kāi)吸油閥片注滿液壓油，并排除油泵及管路內(nèi)的全部空氣。3.5按動(dòng)合閘電磁鐵時(shí)控制閥內(nèi)泄壓的原因及處理斷路器在檢修中，按動(dòng)合閘電磁鐵時(shí)控制閥內(nèi)泄壓，油泵不能建壓，斷路器不能分合，原因?yàn)椋河捎诎春祥l電磁鐵時(shí)用力不當(dāng)，使合閘二級(jí)閥處在中間位置，控制閥上部立即噴油或長(zhǎng)時(shí)間打壓可見(jiàn)到控制閥上部出油，油壓建不起來(lái)。常規(guī)處理方法為連接管路用手力泵打壓的方法，經(jīng)過(guò)本人的研究，創(chuàng)新處理方法：將控制閥最下端與六角螺帽相連接的Φ10管路拆下，然后用干凈端面較平滑的￠6×120細(xì)長(zhǎng)鐵棍垂直插入接頭的Φ7孔內(nèi)，用力向上推動(dòng)彈簧座，使錐閥復(fù)位，連接好管路，啟動(dòng)油泵重新建壓，手動(dòng)分合斷路器一次即可。此方法已在檢修中多次運(yùn)用。4液壓機(jī)構(gòu)檢修的注意事項(xiàng)（1）液壓機(jī)構(gòu)檢修前斷路器必須處在分閘位置（特殊情況例外），將油泵電機(jī)電源斷開(kāi)，將壓力釋放至零表壓，方能進(jìn)行工作。（2）一、二級(jí)閥組件在拆除解體后，其內(nèi)部閥針、閥球極細(xì)小，不能與堅(jiān)硬物體碰撞或相擠壓，以免變形。（3）更換新的組件、密封圈前，要用干凈的#10航空液壓油清洗，液壓管路要用純氮?dú)獯蹈?，工作人員的手要干凈，確保人手、工具、元件干凈無(wú)雜質(zhì)。（4）必須保證液壓油的品質(zhì)和純凈。航空液壓油必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理方可使用，以保持純凈。液壓油一定要使用正規(guī)廠家符合標(biāo)準(zhǔn)的，不合格的液壓油長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，會(huì)對(duì)液壓機(jī)構(gòu)各元件產(chǎn)生腐蝕，造成液壓機(jī)構(gòu)不能正常動(dòng)作。（我廠1990年12月發(fā)生過(guò)一次事故，油泵不打壓，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)油泵兩側(cè)油腔結(jié)冰，導(dǎo)致油泵不能正常工作）（5）檢修完畢，斷路器應(yīng)在合閘位置靜止12h以上，便于檢查各個(gè)液壓管路、合閘指令管、合閘保持閥內(nèi)等的密封情況。5結(jié)語(yǔ)為了保證500KV斷路器的可靠運(yùn)行，我們