500KV丹溪变西门子开关油泵打压异常的缺陷分析

蒋黎明

（金华电业局修试工区，浙江 金华 321000）

西门子高压开关被广泛应用于电力系统，我局所辖丹溪变电所变电站中35kV、220kV、500kV高压开关均采用西门子的3AQ、3AT型号的开关。本文试图通过对丹溪变西门子(3AT、3AQ)开关打压异常的缺陷的整理、处理实践、对其储能机构的分析，解释开关油泵致打压异常现象的原因，并提出处理几点意见和看法。

1 丹溪变缺陷统计及分析

表1 丹溪变开关油泵打压异常的缺陷汇总表

此类缺陷占变电所一次设备缺陷的17%左右，而且都是紧急缺陷，缺陷发生时间也往往在非工作时间，开关处于运行状态，鉴于目前班组生产工作比较繁重，临时应对此类缺陷无形中增加了把握安全的难度，对于因此必须引起足够的重视，分析缺陷产生机理，提出适合班组生产实际的解决办法。

根据西门子厂家的建议，针对开关在运行中的情况，需要对开关进行液压回路排气，通常做法是修试人员对旋开油泵放气螺钉进行排气，并且通过油泵控制K9继电器强行使油泵打压，反复几次，直至建压成功。

2 开关故障情况及原因分析

运行中的开关必定在液压回路中会产生气体，而这些气体直接导致开关故障，对设备在预试检修周期内稳定运行造成了威胁，故障的原因主要有：

2.1 油泵泵头聚集气体。由于油泵泵头中聚积了气体，当气体聚积到一定程度时，气体进人泵体活塞，使得吸油嘴对低压油侧不能形成密封，造成活塞不能正常吸油，进而在高压侧不能建立高压。根据此类缺陷的处理实践，油泵泵头中有气体聚集是导致开关打压异常的直接原因。

2.2 油泵内产生气体的原因。一部分是开关在泄压时，低压油流进油箱，油流在液压油与空气接触面造成冲击，形成的气泡夹杂在液压油中，油泵在进行打压时将这些气泡循环带到油泵的泵头里面，长时间形成气体的聚积；另外，油泵在频繁启动过程中发热，使得泵体中的油在高温下分解产生少量气体聚集在泵头部，这也是泵头部有气体聚积的一个原因。

由于其它类型的开关很少出现由于油泵泵头聚积气体导致打压异常，因此必须分析改类型开关，结构上存在的缺陷。

西门子3AQ和3AT系列开关有以下明显的特征：西门子3AQ、3AT油泵功率小，打压时间需6-7min，因此在同一次打压过程中油泵发热更明显，液压油受热所产生的气体更多。简单的说，功率越小，打压时间越长，油泵越容易发热，液压油中产生的气体越多。

图1 西门子开关油泵进油管示图

图2 西门子3AT开关储压筒简图

西门子开关只有一个体积相对较小的油箱，低压油流进油箱，油流在液压油与空气接触面造成冲击，形成的气泡夹杂在液压油中。但是如Fx22型开关油泵垂直半浸在主油箱中，从副油箱回流到主油箱的液压油由于经过副油箱的静置，在流人到主油箱时夹带的气泡较少。

油泵进油管位置。西门子3AQ、3AT型开关油泵如图1所示，低压进油管在油泵的一侧，如果在油泵泵头中聚集气体，则气泡从低压进油管中回出释放几乎不可能。相比，LW6型开关油泵低压进油管设置在油泵的上部。如果在油泵的泵头中聚集气体，气泡也会逐渐从低压进油管中回出，因此，西门子开关油泵低压进油管的位置对气泡的释放不利。

储压筒的放置方式。西门子3AT开关储压筒结构见图2，储压筒是水平放置，其中的氮气与液压油之间的隔离和密封完全由两道密封圈和活塞完成；

图中密封圈的一侧完全是氮气，在油泵打压过程中，不断压缩氮气体积使密封圈与筒壁之间的密封承受着很大压力，氮气分子通过密封圈与筒壁之间的空隙到达两层密封圈之间的可能性很大。同样，在第2道密封圈处，液压油和氮气仅靠一层密封维持，在同一个交界面上，氮气分子远远小于液压油分子，因此具有更好流通性能的氮气越来越多的通过这个交界面，从而聚积到储压筒的油腔中。

3 处理意见

3.1 检修单位

3.1.1 在周期性预防试验和检修时，对油泵泵头进行反复排气；对储压筒、主阀和控制阀3处进行排气，特别是对储压筒要进行认真的排气工作。

3.1.2 在检修周期内，班组生产任务较轻时，调度应安排时间分批逐个进行放气处理。这是可以大大减少此类缺陷的最有效、最直接做法。

3.2 建议厂家需改进的地方

3.2.1 参照主变瓦斯集气盒原理，在油泵泵头上设置透明的储气盒，设备运行时可对储气盒进行排气，与直接在泵头上排气相比，对设备运行的威胁更小。

3.2.2 西门子3AQ、3AT开关储压筒由于水平放置，氮气与液压油之间的密封性能需要改进，可以参照其它开关，将储压筒垂直放置以及油层结合密封圈的密封方法。

[1]傅正贤，郁华兴，王象，唐坚明.常用中高压断路器及其运行[M].北京：中国电力出版社，2004.11(1).第一版.

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