某電廠220kV升壓站出線SF6斷路器A相儲能機構長期動作異常，在斷路器合閘之后，其儲能機構的動作次數隨時間的推移逐漸增加，設備運行存在較大的安全隱患。斷路器型號：ELFSP4-1，額定電壓：252kV，操作機構型號：HMA4型，生產廠家：瑞士ABB公司，投產日期為1996年。

1 斷路器儲能機構動作特點

1.1 儲能機構的動作頻率超常

該斷路器A相斷路器儲能機構投產運行14年的時間里總動作次數達37萬余次，動作頻率約為每天70次左右，遠遠超過其他斷路器儲能機構5至10天動作補壓1次的平均水平。

1.2 儲能電機動作次數非線性

經觀察，該斷路器合閘之后，其儲能機構的動作次數統計見表1所示。由表中數據看出，其儲能機構每天的動作次數隨斷路器合閘之后時間的推移而不斷增加。

表1 斷路器儲能機構動作次數統計

1.3 儲能彈簧的下降速度非線性

經觀察，該斷路器合閘后，儲能電機約運行20秒，待到電機下次動作時，儲能彈簧釋能下降約14mm。但這14mm并非勻速下降的，開始的1天內，約下降10mm，后面的4mm下降較慢，大約需要3天時間。

1.4 儲能時間和動作次數成反比

當該斷路器運行一段時間，其儲能機構處于每天動作約55至60次的水平時，經觀察儲能電機每次動作時間約為2秒。在保證安全的情況下，手動斷開儲能電機電源，等液壓降至“閉鎖重合閘”報警時再投入電機電源（此時彈簧釋能下降約20mm），電機動作時間約4秒，試驗之后的24小時內只動作了26次。

2 排除可能故障因素

2.1 液壓回路存在漏點

圖1為合閘狀態下的SF6斷路器結構圖，圖中紅色區域為液壓回路高壓部分，藍色區域為液壓回路低壓區域。經詳細檢查，該斷路器本體未有漏油的痕跡，且油鏡油位指示正常，證明斷路器液壓回路沒有外漏現象。

2.2 液壓回路閥門部件存在輕微泄漏

液壓回路油泵出口逆止閥、泄油調節閥、壓力安全閥、堵塞栓等地方如果存在輕微泄漏，則泄漏量應是一個常量，儲能機構的動作次數不應存在非線性的特點。

2.3 跳閘速度調節孔、合閘速度調節孔堵塞

液壓回路跳閘速度調節孔、合閘速度調節孔如果存在堵塞現象，則斷路器應表現為分合閘不正常，因分其合閘功能未出現異常，故排除可能。

圖1 合閘狀態下的SF6斷路器結構圖

3 動作特點分析及故障點鎖定

3.1 動作特點分析

儲能電機頻繁動作。儲能彈簧確實釋能下降了，說明斷路器液壓回路的高壓部分存在向低壓部分微量泄漏的情況。

儲能電機動作次數非線性。證明液壓回路高壓部分的泄漏量隨著時間的變化呈逐漸增大的趨勢，這和液壓回路高壓部分與低壓部分的壓差變化有關。

儲能彈簧的下降速度非線性。斷路器完成合閘，儲能電機動作儲能完畢之后，儲能彈簧開始下降的速度較快（1日內約10mm，同等條件下，觀察其他斷路器儲能彈簧基本不下降），說明液壓回路的泄漏量和壓差大小成正比。

儲能時間和動作次數成反比。斷路器儲能電機動作時間較長時，其儲能電機的動作次數相應減少。說明儲能電機動作時間過短時（補充2秒），能量補充不完全或者是壓力雖然瞬間到位了，但不能阻止泄漏量逐漸增大的趨勢。

3.2 鎖定故障點

在排除液壓回路的可能故障因素后，綜合分析斷路器儲能機構的動作特點，基本確定異常原因為液壓回路跳閘電磁閥運行中存在微量泄漏。斷路器合閘后，因跳閘電磁閥存在微量泄漏，泄漏量和壓差大小成正比，開始壓差大，泄漏量較大，所以彈簧開始下降速度較快。

斷路器合閘后，由于截流孔后A區壓力稍低，轉換閥活塞會緩緩向上爬行，當儲能電機動作時，受壓力的原因，活塞會向正常合閘后的位置方向返回，但并不能100％回到合閘后位置，由于泄漏的原因，活塞會繼續向上爬行，如此反復，最終泄漏量越來越大，這是儲能電機動作越來越頻繁的原因。

當儲能時間較短時，轉換閥活塞返回程度稍低，當儲能時間較長時，轉換閥活塞返回程度稍高，這是儲能時間和動作次數成反比原因。

4 斷路器返廠檢修結果

確定斷路器異常原因之后，該斷路器于2010年返廠解體檢修，檢查全部密封件未發現明顯的、由于密封件造成的漏點。廠家懷疑主要原因是跳閘電磁閥密封不嚴，運行中存在微量泄漏。在更換全部密封件和分合閘電磁閥后，進行了機構的氣密性試驗，無滲漏油現象，結果合格；對斷路器機構進行了合位和分位保壓試驗，結果良好。

5 結論

該斷路器返廠解體檢修后重新投入運行，在近1年時間里，其儲能機構的動作頻率維持在7天左右1次的水平，完全消除了設備運行的安全隱患。該斷路器從發現異常后的2年多時間里，因檢修條件不具備，長期依靠分合閘（線路斷路器旁帶操作）方式，減少其儲能機構的動作頻率，最終通過分析其動作特點，確定了故障點所在，并返廠檢修根除了設備隱患。

（編自《電氣技術》，原文標題為“HMA4型斷路器儲能機構動作異常的分析處理”，作者為余亞林、楊宏宇。）