ZF11-252型SF6断路器液压执行机构 油压降低分析及处理

曾 杰 杨耀祖 冯业锋

（1.国网西藏东嘎发电公司，拉萨 850000；2.国网西藏电力有限公司调度控制中心，拉萨 850000）

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，故燃机站负荷占主网1/3左右。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ZF11-252 型GIS 断路器，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主要参数见表1。

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）低油压启动油泵的微动开关失灵。

表1 220kV SF6 断路器液压机构

3 “油压降低”的异常现象缺陷处理及建 议

根据以上4 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油位的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，向里充油至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

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，充入油箱，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。对低油压启动油泵的微动开关进行试验，均能正常开、合，试验均合格。再次启动油泵电机，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4 种情况下，外力作用也是比较常见的因素，如：

1）人为的破坏，焊接时不小心将油路管路破坏。

2）运行人员巡视未到位，油位下降快，渣滓在钢球内堆积。

3）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 结论

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4 种可能性问题，并根据这4 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，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。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，确保其安全稳定工作。

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