500KV丹溪變西門子開關(guān)油泵打壓異常的缺陷分析

蔣黎明

（金華電業(yè)局修試工區(qū)，浙江 金華 321000）

西門子高壓開關(guān)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)，我局所轄丹溪變電所變電站中35kV、220kV、500kV高壓開關(guān)均采用西門子的3AQ、3AT型號的開關(guān)。本文試圖通過對丹溪變西門子(3AT、3AQ)開關(guān)打壓異常的缺陷的整理、處理實踐、對其儲能機(jī)構(gòu)的分析，解釋開關(guān)油泵致打壓異常現(xiàn)象的原因，并提出處理幾點意見和看法。

1 丹溪變?nèi)毕萁y(tǒng)計及分析

表1 丹溪變開關(guān)油泵打壓異常的缺陷匯總表

此類缺陷占變電所一次設(shè)備缺陷的17%左右，而且都是緊急缺陷，缺陷發(fā)生時間也往往在非工作時間，開關(guān)處于運行狀態(tài)，鑒于目前班組生產(chǎn)工作比較繁重，臨時應(yīng)對此類缺陷無形中增加了把握安全的難度，對于因此必須引起足夠的重視，分析缺陷產(chǎn)生機(jī)理，提出適合班組生產(chǎn)實際的解決辦法。

根據(jù)西門子廠家的建議，針對開關(guān)在運行中的情況，需要對開關(guān)進(jìn)行液壓回路排氣，通常做法是修試人員對旋開油泵放氣螺釘進(jìn)行排氣，并且通過油泵控制K9繼電器強(qiáng)行使油泵打壓，反復(fù)幾次，直至建壓成功。

2 開關(guān)故障情況及原因分析

運行中的開關(guān)必定在液壓回路中會產(chǎn)生氣體，而這些氣體直接導(dǎo)致開關(guān)故障，對設(shè)備在預(yù)試檢修周期內(nèi)穩(wěn)定運行造成了威脅，故障的原因主要有：

2.1 油泵泵頭聚集氣體。由于油泵泵頭中聚積了氣體，當(dāng)氣體聚積到一定程度時，氣體進(jìn)人泵體活塞，使得吸油嘴對低壓油側(cè)不能形成密封，造成活塞不能正常吸油，進(jìn)而在高壓側(cè)不能建立高壓。根據(jù)此類缺陷的處理實踐，油泵泵頭中有氣體聚集是導(dǎo)致開關(guān)打壓異常的直接原因。

2.2 油泵內(nèi)產(chǎn)生氣體的原因。一部分是開關(guān)在泄壓時，低壓油流進(jìn)油箱，油流在液壓油與空氣接觸面造成沖擊，形成的氣泡夾雜在液壓油中，油泵在進(jìn)行打壓時將這些氣泡循環(huán)帶到油泵的泵頭里面，長時間形成氣體的聚積；另外，油泵在頻繁啟動過程中發(fā)熱，使得泵體中的油在高溫下分解產(chǎn)生少量氣體聚集在泵頭部，這也是泵頭部有氣體聚積的一個原因。

由于其它類型的開關(guān)很少出現(xiàn)由于油泵泵頭聚積氣體導(dǎo)致打壓異常，因此必須分析改類型開關(guān)，結(jié)構(gòu)上存在的缺陷。

西門子3AQ和3AT系列開關(guān)有以下明顯的特征：西門子3AQ、3AT油泵功率小，打壓時間需6-7min，因此在同一次打壓過程中油泵發(fā)熱更明顯，液壓油受熱所產(chǎn)生的氣體更多。簡單的說，功率越小，打壓時間越長，油泵越容易發(fā)熱，液壓油中產(chǎn)生的氣體越多。

圖1 西門子開關(guān)油泵進(jìn)油管示圖

圖2 西門子3AT開關(guān)儲壓筒簡圖

西門子開關(guān)只有一個體積相對較小的油箱，低壓油流進(jìn)油箱，油流在液壓油與空氣接觸面造成沖擊，形成的氣泡夾雜在液壓油中。但是如Fx22型開關(guān)油泵垂直半浸在主油箱中，從副油箱回流到主油箱的液壓油由于經(jīng)過副油箱的靜置，在流人到主油箱時夾帶的氣泡較少。

油泵進(jìn)油管位置。西門子3AQ、3AT型開關(guān)油泵如圖1所示，低壓進(jìn)油管在油泵的一側(cè)，如果在油泵泵頭中聚集氣體，則氣泡從低壓進(jìn)油管中回出釋放幾乎不可能。相比，LW6型開關(guān)油泵低壓進(jìn)油管設(shè)置在油泵的上部。如果在油泵的泵頭中聚集氣體，氣泡也會逐漸從低壓進(jìn)油管中回出，因此，西門子開關(guān)油泵低壓進(jìn)油管的位置對氣泡的釋放不利。

儲壓筒的放置方式。西門子3AT開關(guān)儲壓筒結(jié)構(gòu)見圖2，儲壓筒是水平放置，其中的氮氣與液壓油之間的隔離和密封完全由兩道密封圈和活塞完成；

圖中密封圈的一側(cè)完全是氮氣，在油泵打壓過程中，不斷壓縮氮氣體積使密封圈與筒壁之間的密封承受著很大壓力，氮氣分子通過密封圈與筒壁之間的空隙到達(dá)兩層密封圈之間的可能性很大。同樣，在第2道密封圈處，液壓油和氮氣僅靠一層密封維持，在同一個交界面上，氮氣分子遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液壓油分子，因此具有更好流通性能的氮氣越來越多的通過這個交界面，從而聚積到儲壓筒的油腔中。

3 處理意見

3.1 檢修單位

3.1.1 在周期性預(yù)防試驗和檢修時，對油泵泵頭進(jìn)行反復(fù)排氣；對儲壓筒、主閥和控制閥3處進(jìn)行排氣，特別是對儲壓筒要進(jìn)行認(rèn)真的排氣工作。

3.1.2 在檢修周期內(nèi)，班組生產(chǎn)任務(wù)較輕時，調(diào)度應(yīng)安排時間分批逐個進(jìn)行放氣處理。這是可以大大減少此類缺陷的最有效、最直接做法。

3.2 建議廠家需改進(jìn)的地方

3.2.1 參照主變瓦斯集氣盒原理，在油泵泵頭上設(shè)置透明的儲氣盒，設(shè)備運行時可對儲氣盒進(jìn)行排氣，與直接在泵頭上排氣相比，對設(shè)備運行的威脅更小。

3.2.2 西門子3AQ、3AT開關(guān)儲壓筒由于水平放置，氮氣與液壓油之間的密封性能需要改進(jìn)，可以參照其它開關(guān)，將儲壓筒垂直放置以及油層結(jié)合密封圈的密封方法。

[1]傅正賢，郁華興，王象，唐堅明.常用中高壓斷路器及其運行[M].北京：中國電力出版社，2004.11(1).第一版.

[2]許艷陽.變電設(shè)備現(xiàn)場故障與處理典型實例[M].北京：中國電力出版社，2010.5(1).