ZF11-252型断路器液压执行机构油压降低分析及处理

摘要: 介绍了某电厂升压站220kv的GIS断路器的基本情况,根据ZF11-252型SF6断路器液压执行机构油压降低的现象及原因，在原有的基础上,对其SF6断路器的液压执行机构进行解剖,分析其可能存在的故障状态，提出了相对应的故障处理类型、采取的检修措施及建议。

关键词： SF6断路器；液压执行机构；油压降低；检修措施

0前言

某电厂燃机站拥有一套P9171E型燃气轮机-蒸汽联合循环机组，总装机容量为180MW。因主网日平均负荷在500MW左右，故燃机站占了电网33%左右的负荷发电量。为了进一步加强燃机站对主网持续可靠的供电，作为220kv主网供电电源点,提高升压站中的SF6断路器液压执行机构的安全可靠性能，避免事故状态下执行机构卡滞或动作不灵敏。220kv升压站采用的断路器是河南平高电气股份有限公司生产的ZF11-252型GIS，共有5台该类型开关，全部封闭在GIS中。对燃机站升压站GIS断路器进行整体试验，发现燃机站燃乃I线241断路器的液压操作执行机构出现故障，经检查发现241断路器的执行机构油压相对其他断路器下降厉害，造成241断路器无法正常的开、合。这类故障使得燃机站发电机组出口由双回线路转变成单回线运行，同时考虑到燃乃II线线路容量问题，燃机站两台发电机组无法正常满发，只能降大量负荷运行，以保证燃乃II线安全稳定运行。以下就针对燃机站ZF11-252型241断路器在运行中时出现的油压不明原因降低这类问题进行实际分析，检修查找并试验分析数据与厂家数据对比，做出总结，为今后同种类型的故障提供参考。

1 ZF11-252型SF6断路器液压执行机构简介

某电厂燃机站220kV GIS 断路器液压执行机构设备状况如表1：

表1、220KV六氟化硫断路器液压机构

220KV六氟化硫断路器液压机构

型号 ZF11-252 编号 雷电冲击耐受电压 工频耐受电压 2010.454 制造年月 分闸操作电压 合闸操作电压 2010.1 额定电压 252KV 950KV DC220V 预压力 额定操作压力 18Mpa（15℃） 额定电流 3150A 395KV DC220V 28.0Mpa SF6气体重量 额定SF6气压 80kg 额定短路开断电流 加热器电源 50KA 电动机电源 油泵停止压力 DC220V 油泵启动压力 总重量 27.0Mpa 0.6Mpa（20℃） 额定操作顺序 AC220V 28.0Mpa 3500kg 分-0.3S-合分-180S-合分 中华人民共和国河南平高电气股份有限公司

2 ZF11-252型SF6断路器液压执行机构出现的异常现象

燃机站运行人员在对燃机站升压站GIS系统进行日常巡视时，发现241断路器就地汇控柜有报警信号，经现场确认后，属“油压过低”报警，手动消除报警，过后30s再次发出告警信号，控制开关光字牌指示红、绿灯熄灭，机构压力表显示为零。通知检修人员对其进行在线检测，得出油压过低的原因可能是：

1) 由于焊缝焊接不良或连接管路接头密封不严密等外力影响，造成大量漏油； 2) 分、合闸阀钢球密封不严； 3）储能筒或储压缸漏气或漏油； 4）低油压起动油泵的微动开关失灵。 3 “油压降低”的异常现象缺陷处理及建议

根据以上四种情况，对油压降低进一步分析，打开241断路器液压执行机构操作箱后盖，查看到机构A、B、C三相的液压油位均已下降至初始的1/3，机构箱地板上有大量的油渍。停用执行机构的油泵电机，检查到电机与油位管的连接管路，看到有明显的被动物咬过的痕迹，链接管路处出现较小的细孔齿痕，有油在向下滴，更换A、B、C三相的连接管路，检查焊缝焊接处，确认焊缝焊接处无漏油，且焊接良好后，向里冲油至34-36mm油柱。投入执行机构油泵电机，对断路器执行机构进行打压，其液压系统油压整定值见表2：

表2、液压系统整定值 试验内容 标准 备注 检查液压器预充氮气压力，用手动从零表力开始打压，压力表指针从快速上升到突然缓慢上升这一数值，即可视为预压力值。如果环境温度为t。。1.018.00.4Mpa（20C） C，预充压力可按下式计算： Pt=P（t-20） 200.09合闸闭锁压力 分闸闭锁压力 油泵闭锁压力 油泵储能压力 油泵启动压力 27.80.8Mpa（20。C） 不合格时可调整微动开关下的黄铜顶杆长度。 25.80.7Mpa（20C） 18.02.0Mpa（20C） 32.61.0Mpa（20C） 31.61.0Mpa（20。C） 泄放压力： 34.52.0Mpa（20。C） 关闭压力： >32.0Mpa（20C） 。。。。安全阀动作压力的校验，安全阀泄放压力需调整时，可增、减组合弹簧上部的垫片，增加垫片泄放压力值增高，反之将降低；安全阀关闭压力需调节时，可调节组件下部套内的垫片。 油泵电机打压正常，油位处在下降趋势，其下降速率比先前减缓，过了30min，油压下降，直到出现报警信号。再次检查刚换上的连接管部和焊缝焊接口，均正常。

排除连接管部和焊缝焊接口的对油压再次下降的主要原因，对分、合闸阀钢球密封问题进行检查，听到有漏气声音，并且密封垫圈被拉出少许。此刻，停用油泵电机，开启液压机构压力释放阀，使其油压降至为0MPa，此时液压机构航空油全部回到油箱内。此时检查分、合闸阀钢球密封垫圈，拆下分、合闸阀，取出钢球的密封垫圈。检查发现密封垫圈出现了细孔并拉出少许，可能是在安装过程中，由于密封垫圈被摩擦出现细孔，液压航空油未过滤，金属杂质较多，加上安装时密封垫圈有少许裸露在空气中，小动物对其拉扯撕咬，造成了密封垫圈损坏，密封性能完全失效。确定后，更换了分、合闸阀钢球密封垫圈。对液压机构航空油进行过滤，冲入油箱，检查分、合闸阀，确保分、合闸阀无漏气，密封良好。

检查液压执行机构的储能筒和储压缸，储能筒无漏气现象，储压缸外表干净、清洁，无漏油现象，二者均正常。对低油压起动油泵的微动开关进行试验，均能正常开、合，试验均合格。再次起动油泵电机，对液压执行机构进行打压，检查分合闸阀密封情况，无异常。2min后油位恢复正常，30min后，油压正常，维持在32MPa左右，检查液压执行机构氮气压力和GIS 汽缸内SF6气体压力，压力均在正常范围，1h后，241断路器控制柜上无任何报警信号，确认故障已消除。

再次对241断路器进行分、合闸试验，分闸和合闸，液压执行机构的油压表显示均维持在31.6MPa以上，当空合次数多于5次时，油压低于31.6MPa，油泵电机启动，打压，维持断路器分合闸的正常压力。断路器能够正常分、合闸，其压力随着分、合闸次数缓慢下降，说明油压能够维持正常。

“油压降低”的情况除了上述四种情况下，外力作用也是比较常见的因素，如： 1） 2） 3）

人为的破坏，焊接时不小心将油路管路破坏；

运行人员巡视未到位，油位下降快，渣滓在钢球内堆积；

油路管道在高原气候条件下，使用时间过长，未及时进行更换，导致油路管道腐蚀、断裂等。

根据对液压执行机构“油压降低”的故障排查发现几个问题，并提出以下建议： 1） 定期检查GIS 断路器的SF6气体压力是否符合标准； 2） 定期检查液压执行机构的油箱油位，检查地面是否干净、清洁； 3） 将液压执行机构操作箱密封严实，确保无老鼠等类似小动物破坏操作箱的二次电缆

和连接管路；

4） 定期对液压执行机构航空油进行过滤，确保无金属残渣堵住滤网和密封垫圈。 5） 定期对GIS断路器的液压执行机构的油路管道进行检查，因该设备处在高原气候条

件下，每年进行一次常规试验检查，每6年对其油路管道的塑壳部分进行更换。 4结束语

本文介绍了ZF11-252型SF6断路器在运行过程中出现的“油压降低”异常现象问题，提出了“油压降低”出现的四种可能性问题，并根据这四种可能存在的问题，对液压执行机构进行检查和处理。有时候可能只会出现一种问题，一步到位，也可能会出现多种故障原因，比如本次处理的问题就出现了两个问题，经过排查，不会放掉其他存在的隐患，不光是对“油压降低”这种类型，其他类型如“油压升高”、“频繁打压”、“油压无法建立”等都可以按照先分析其存在几种故障的可能性，对其一一排查，这样查找故障将会方便、快捷。

由于液压执行机构相对其他如弹簧储能机构和气动-弹簧机构的环境适应性强，对反应不敏感、阻力特性基本不受影响，用于较高的电压等级，一般不会出现故障。然而液压执行机构在制造过程和运行中稍有疏忽就容易造成渗漏，尤其是外渗漏，空气进入，密封圈密封不严和电机频繁启动的问题，这样存在的问题较多。根据遇到的问题，逐项提出并解决，对SF6断路器的液压执行机构加强日常巡视和维护，确保其安全稳定的工作。 5 参考文献

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[4]陈世炯.LW6-110型断路器液压机构打压频繁缺陷的分析与处理[J].新疆电力.2006 [5]王璇，朱晓荣.浅析SF6液操作机构常见故障的原因及处理方法[J].应用技术.2010