某電廠220kV升壓站出線SF6斷路器A相儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期動(dòng)作異常，在斷路器合閘之后，其儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的動(dòng)作次數(shù)隨時(shí)間的推移逐漸增加，設(shè)備運(yùn)行存在較大的安全隱患。斷路器型號(hào)：ELFSP4-1，額定電壓：252kV，操作機(jī)構(gòu)型號(hào)：HMA4型，生產(chǎn)廠家：瑞士ABB公司，投產(chǎn)日期為1996年。

1 斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)動(dòng)作特點(diǎn)

1.1 儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的動(dòng)作頻率超常

該斷路器A相斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)投產(chǎn)運(yùn)行14年的時(shí)間里總動(dòng)作次數(shù)達(dá)37萬余次，動(dòng)作頻率約為每天70次左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)5至10天動(dòng)作補(bǔ)壓1次的平均水平。

1.2 儲(chǔ)能電機(jī)動(dòng)作次數(shù)非線性

經(jīng)觀察，該斷路器合閘之后，其儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的動(dòng)作次數(shù)統(tǒng)計(jì)見表1所示。由表中數(shù)據(jù)看出，其儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)每天的動(dòng)作次數(shù)隨斷路器合閘之后時(shí)間的推移而不斷增加。

表1 斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)動(dòng)作次數(shù)統(tǒng)計(jì)

1.3 儲(chǔ)能彈簧的下降速度非線性

經(jīng)觀察，該斷路器合閘后，儲(chǔ)能電機(jī)約運(yùn)行20秒，待到電機(jī)下次動(dòng)作時(shí)，儲(chǔ)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(nèi)，約下降10mm，后面的4mm下降較慢，大約需要3天時(shí)間。

1.4 儲(chǔ)能時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)成反比

當(dāng)該斷路器運(yùn)行一段時(shí)間，其儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)處于每天動(dòng)作約55至60次的水平時(shí)，經(jīng)觀察儲(chǔ)能電機(jī)每次動(dòng)作時(shí)間約為2秒。在保證安全的情況下，手動(dòng)斷開儲(chǔ)能電機(jī)電源，等液壓降至“閉鎖重合閘”報(bào)警時(shí)再投入電機(jī)電源（此時(shí)彈簧釋能下降約20mm），電機(jī)動(dòng)作時(shí)間約4秒，試驗(yàn)之后的24小時(shí)內(nèi)只動(dòng)作了26次。

2 排除可能故障因素

2.1 液壓回路存在漏點(diǎn)

圖1為合閘狀態(tài)下的SF6斷路器結(jié)構(gòu)圖，圖中紅色區(qū)域?yàn)橐簤夯芈犯邏翰糠郑{(lán)色區(qū)域?yàn)橐簤夯芈返蛪簠^(qū)域。經(jīng)詳細(xì)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(xiàn)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(diào)節(jié)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(yīng)是一個(gè)常量，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的動(dòng)作次數(shù)不應(yīng)存在非線性的特點(diǎn)。

2.3 跳閘速度調(diào)節(jié)孔、合閘速度調(diào)節(jié)孔堵塞

液壓回路跳閘速度調(diào)節(jié)孔、合閘速度調(diào)節(jié)孔如果存在堵塞現(xiàn)象，則斷路器應(yīng)表現(xiàn)為分合閘不正常，因分其合閘功能未出現(xiàn)異常，故排除可能。

圖1 合閘狀態(tài)下的SF6斷路器結(jié)構(gòu)圖

3 動(dòng)作特點(diǎn)分析及故障點(diǎn)鎖定

3.1 動(dòng)作特點(diǎn)分析

儲(chǔ)能電機(jī)頻繁動(dòng)作。儲(chǔ)能彈簧確實(shí)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(chǔ)能電機(jī)動(dòng)作次數(shù)非線性。證明液壓回路高壓部分的泄漏量隨著時(shí)間的變化呈逐漸增大的趨勢(shì)，這和液壓回路高壓部分與低壓部分的壓差變化有關(guān)。

儲(chǔ)能彈簧的下降速度非線性。斷路器完成合閘，儲(chǔ)能電機(jī)動(dòng)作儲(chǔ)能完畢之后，儲(chǔ)能彈簧開始下降的速度較快（1日內(nèi)約10mm，同等條件下，觀察其他斷路器儲(chǔ)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(chǔ)能時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)成反比。斷路器儲(chǔ)能電機(jī)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，其儲(chǔ)能電機(jī)的動(dòng)作次數(shù)相應(yīng)減少。說明儲(chǔ)能電機(jī)動(dòng)作時(shí)間過短時(shí)（補(bǔ)充2秒），能量補(bǔ)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(shì)。

3.2 鎖定故障點(diǎn)

在排除液壓回路的可能故障因素后，綜合分析斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的動(dòng)作特點(diǎn)，基本確定異常原因?yàn)橐簤夯芈诽l電磁閥運(yùn)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?jí)翰畲螅孤┝枯^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(qū)壓力稍低，轉(zhuǎn)換閥活塞會(huì)緩緩向上爬行，當(dāng)儲(chǔ)能電機(jī)動(dòng)作時(shí)，受壓力的原因，活塞會(huì)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(huì)繼續(xù)向上爬行，如此反復(fù)，最終泄漏量越來越大，這是儲(chǔ)能電機(jī)動(dòng)作越來越頻繁的原因。

當(dāng)儲(chǔ)能時(shí)間較短時(shí)，轉(zhuǎn)換閥活塞返回程度稍低，當(dāng)儲(chǔ)能時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)換閥活塞返回程度稍高，這是儲(chǔ)能時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)成反比原因。

4 斷路器返廠檢修結(jié)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(fā)現(xiàn)明顯的、由于密封件造成的漏點(diǎn)。廠家懷疑主要原因是跳閘電磁閥密封不嚴(yán)，運(yùn)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(jìn)行了機(jī)構(gòu)的氣密性試驗(yàn)，無滲漏油現(xiàn)象，結(jié)果合格；對(duì)斷路器機(jī)構(gòu)進(jìn)行了合位和分位保壓試驗(yàn)，結(jié)果良好。

5 結(jié)論

該斷路器返廠解體檢修后重新投入運(yùn)行，在近1年時(shí)間里，其儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的動(dòng)作頻率維持在7天左右1次的水平，完全消除了設(shè)備運(yùn)行的安全隱患。該斷路器從發(fā)現(xiàn)異常后的2年多時(shí)間里，因檢修條件不具備，長(zhǎng)期依靠分合閘（線路斷路器旁帶操作）方式，減少其儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的動(dòng)作頻率，最終通過分析其動(dòng)作特點(diǎn)，確定了故障點(diǎn)所在，并返廠檢修根除了設(shè)備隱患。

（編自《電氣技術(shù)》，原文標(biāo)題為“HMA4型斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)動(dòng)作異常的分析處理”，作者為余亞林、楊宏宇。）