220kV GIS开关CYA-10型液压弹簧操作机构原理、故障
分析
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及故障处理 - 副本(20160516)
GIS开关液压弹簧操作机构原理介绍及故障处理
程剑波
(江苏华电戚墅堰发电有限公司检修部电控分部， 常州) 摘要:本文介绍了西安西电开关电气有限公司的LW24-252型SF6封闭式组合电器开关CYA10-1型液压弹簧操动机构工作原理。结合江苏华电戚墅堰发电有限公司220KV GIS开关CYA10-1型液压弹簧操动机构部件故障～分析液压弹簧操动机构结构及原理～并提供了实际工作经验和数据。 关键词: 液压弹簧操动机构 原理介绍 故障处理
一、前言
220kV LW24-252型SF6封闭式组合电器，开关使用CYA10-1型液压弹簧操动机构，是一种以液压油做动力进行储能，辅以储能弹簧完成分、合闸操作的操动机构。但如果液压系统出现问题，开关将无法进行分合闸操作，严重影响发电机组和电网系统的安全运行，因此需尽快诊断出故障原因，并及时消除。
二、正文
1. CYA10-1型液压弹簧操动机构原理及动作过程
高压SF6断路器的操动机构有多种型式，如弹簧操动机构、气动机构、液压机构、液压弹簧机构等。这里介绍CYA10-1型液压弹簧操动机构。
CYA10-1型液压弹簧操动机构是LW24-252型高压SF6断路器的重要组成部分，它由储能模块、监测模块、控制模块、和打压模块、工作模块五个功能模块组成(见下图示)。
储能模块:由一个储能活塞、工作缸、支撑环和14片碟簧组成;
监测模块:主要由齿轮转动时带动的限位开关，齿轮、齿条构成的储能弹簧位置指示器及泄压阀组成;
控制模块:主要有1个合闸电磁铁、2个分闸电磁阀、换向阀和调整分、合闸速度的可调节流螺栓;
打压模块:主要有储能电机、变速齿轮、柱塞油泵、排油阀和位于低压油箱的油位指示器组成;
工作模块:主要由两端带有阶梯缓冲的活塞杆和工作缸组成，其工作缸还是固定其它功能元件的基座。
另外需注意:储能时应特别注意储能电机仅适用于短时工作。为了防止储能电机过热而损坏，储能电机启动次数每小时不能超过20次。
合闸操作
当合闸电磁阀线圈带电时，合闸电磁阀动作，高压油进入换向阀的上部，在差动力的作用下，换向阀芯向下运动，切断了工作活塞下部原来与低压油箱连通的油路，而与储能活塞上部的高压油路接通。这样，工作活塞在差动力的作用下，快速向上运动，带动断路器合闸。
分闸操作
当分闸电磁阀线圈带电时，分闸电磁阀动作，换向阀上部的高油压腔与低压油箱导通而失压，换向阀芯立即向上运动，切断了原来与工作活塞下部相连接通的高压油路，而使工作活塞下部与低油油箱连通失压。工作活塞在上部高压油的作用下，迅速向下运动，带动断路器分闸。
2.液压弹簧操动机构常见故障及维护
故障 原因 维修
措施
《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施
操动机构不能自动储能 自动开关分闸 合上自动开关
没施加电压 开关合上施加电压
电机故障 更换电机
碳刷磨损 更换碳刷 电机运转但弹簧不能储能 高压放油阀打开 合上高压放油阀
油泵故障 更换油泵
油位太低 重新加油
滤油器阻塞 更换滤油器 不能运行 未施加电压 加上电压
线圈故障 更换线圈
辅助开关不能传递指令 重新调整辅助开关
机构锈蚀 加热器自动开关分闸 合上自动开关
加热器没电压 接通加热器供给电压
加热板故障 更换加热板
机构箱密封不良 检查机构箱密封条，如有必要
予以更换 操动机构频繁打压(平均次高压放油阀关闭不良内部泄对机构多次进行手动分合闸数超过20次;每月大于600漏 操作后，机构储能至额定压次) 力，关闭电机控制开关，24
小时后碟片弹簧压缩量变化
不得大于30mm，超过30mm
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示有故障需进行处理，如不能
排除故障需通知制造厂进行
处理
3.故障分析和处理经过
江苏华电戚墅堰公司于2015年4月27日 220kvGIS室戚遥4584开关、2015年10月9 日 220kvGIS室戚芳4574开关连续发生储能机构储能电机频繁启动打压现象。经检修人员现场检查，该机构储能后不久储能模块的蝶式弹簧会慢慢松开，此时储能电机会再次储能，如此往复。根据CYA10-1型液压弹簧操动机构原理及故障分析表，针对该现象初步判断是储能模块保持不住能量，导致储能电机的再次储能，说明高压放油阀有内漏现象。符合故障表中的情况描述。联系西开厂家修理，因该型号机构是进口ABB公司的产品部件无法进行维修，只能更换。更换后，需对开关进行机械特性试验，试验数据如下表:
试验项目 测试项目 技术要求 实测值 结果
A B C
合闸操作 合闸时间，70-90 82.2 80 81.5 合格
ms
三相不同?4 1.7
期，ms
分闸操作分闸时间，21-30 25/25.9 28.8/25 26.1/25.5 合格 t1/t2 ms
三相不同?3 1.1/0.9
期，ms
重合闸操合闸时间，70-90 84.2 83.2 84.4 合格
作 ms
二分时间，22-31 23.5 23.8 24.8
ms
注:三相分相式断路器配CYA10-I机构，额定控制回路电源电压U=110V(DC)，额定操作压力50MPa
机械特性各项数据都需符合要求，如有不符要求者则需针对性的对机构进行调整，然后机械特性试验需重新做，直到数据符合上图表内数据要求为止。另外还要对开关二次回路、保护定值进行校验，也是直到符合要求为止。
CYA10-1型液压弹簧操动机构是进口部件，出现内漏故障，我国目前还没有修复该故障的有效手段，该机构又连续出现故障，提醒我们要提高警惕，该型号机构所处设备是220kv线路断路器，一旦出现问题只能停机处理，严重影响企业的安全生产。因此运行人员连同检修人员应密切关注该机构的动向，平时巡检一旦发现异常，应立即汇报，以便专业班组及时处理。提前发现问题，及时有效安全的处理缺陷。
三、结束语
本文简单阐述了西安西电开关电气有限公司的LW24-252型SF6封闭式组合电器开关CYA10-1型液压弹簧操动机构结构及原理，并根据更换机构及调试机构的情况，提供了实际经验和真实数据，对今后同类型操作机构的开关运行和维护有非常实际的参考意义。 参考文献:
(1)《220MW联合循环机组电气检修规程》 Q/QDJS 10523-2015 江苏华电戚墅堰发电有限公司 2015年12月
(2)《CYA10-1型液压弹簧操动机构说明
书
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》 西安西电开关电气有限公司 2013年10月
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