液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障_運(yùn)行原理及故障分析
某公司4個(gè)110kV變電站有15個(gè)SW2-110kV型少油斷路器，在一年不到的時(shí)間內(nèi)，其CY5型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)共發(fā)生8臺(tái)14次運(yùn)行故障，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。
(1) CY5型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理
CY5型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理如圖T所示。主要工作過(guò)程如下。
①貯能 貯能是在貯壓筒內(nèi)預(yù)充氮?dú)?。進(jìn)行貯能時(shí)必須將高壓放油閥關(guān)閉。接通電源，按下零壓?jiǎn)?dòng)按鈕，液壓泵電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，油箱內(nèi)的油經(jīng)濾油器16進(jìn)入液壓泵內(nèi)，經(jīng)液壓泵柱塞壓縮后送至貯壓筒3的底部，推動(dòng)活塞4上升，壓縮氮?dú)?，油壓逐漸升高。當(dāng)活塞桿
上升至限位開(kāi)關(guān)1W時(shí)，1W動(dòng)作，切斷電機(jī)回路，液壓泵停止工作。高壓油即被貯存于貯壓筒中。
②合閘 當(dāng)合閘線圈HQ受電時(shí)（或用手操作合閘鐵芯）合閘電磁鐵動(dòng)作，壓下合閘一級(jí)閥桿6，打開(kāi)合閘一級(jí)閥鋼球7，高壓油即進(jìn)入二級(jí)閥9的上部，推動(dòng)活塞打開(kāi)錐閥15，即刻高壓油通過(guò)閥口進(jìn)入工作缸19的合閘腔，這時(shí)工作缸活塞20兩側(cè)受壓，由于工作缸活塞兩側(cè)受壓面積不等（合閘側(cè)大于分閘側(cè)），因此活塞兩側(cè)形成壓力差。在此壓力差的作用下，活塞迅速向合閘方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)拉桿推動(dòng)斷路器合閘，此時(shí)高壓油又通過(guò)二級(jí)閥9內(nèi)部的小孔進(jìn)入二級(jí)閥上部，迫使二級(jí)閥一直處于合閘位置，使斷路器保持合閘狀態(tài)。
③分閘 分閘線圈FQ受電時(shí)，打開(kāi)分閘一級(jí)閥鋼球12，即刻二級(jí)閥上部保持的油通過(guò)閥口排入油箱，二級(jí)閥在其下部高壓油的作用下迅速向上運(yùn)動(dòng)，錐閥15關(guān)閉，工作缸合閘腔內(nèi)高壓油隨即經(jīng)閥體排油孔排出，工作缸活塞在分閘側(cè)高壓油的作用下迅速向分閘方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)拉桿帶動(dòng)斷路器分閥。
(2)故障現(xiàn)象及分析
①無(wú)其他人為和保護(hù)動(dòng)作的情況下開(kāi)關(guān)跳閘故障61#變電所的801開(kāi)關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)下跳閘，經(jīng)檢查無(wú)人為因素，保護(hù)也未動(dòng)作，為開(kāi)關(guān)誤跳。對(duì)801開(kāi)關(guān)液壓機(jī)構(gòu)解體發(fā)現(xiàn)一、二級(jí)連接處φ37×φ43×d3密封圈嚴(yán)重老化，密封圈斷開(kāi)。從CY5型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理可以得知，該密封圈損傷會(huì)造成二級(jí)閥9上部保持油液突然外泄。在下部高壓油的作用下，二級(jí)閥向上運(yùn)動(dòng)，完成分閘過(guò)程。這是801開(kāi)關(guān)誤跳閘的根本原因。通過(guò)對(duì)CY5機(jī)構(gòu)原理的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)能造成同樣跳閘事故的因素還有兩種：一是分閘一級(jí)閥損壞；二是二級(jí)閥控制腔上部合閘一級(jí)閥逆止鋼球損傷。以上兩種情況任何一項(xiàng)有損傷均能引起二級(jí)閥上部控制腔內(nèi)的高壓油進(jìn)入油箱，造成CY5機(jī)構(gòu)誤跳。
②壓力下降為零運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)泄漏，壓力下降為零，其主要原因如下。
a. 電機(jī)液壓泵燒壞，二次回路、保險(xiǎn)絲故障，均使液壓泵電機(jī)不能正常工作，造成壓力下降。
b．壓力下降、頻繁打壓。主要在液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)的各項(xiàng)高壓接口松動(dòng)、閥口密封不嚴(yán)、密封圈有損傷時(shí)發(fā)生。從圖T可以看出，高壓放油閥與閥體連接處的O形密封圈二亙損壞，將造成高壓油大量外泄，電機(jī)頻繁打壓，直至系統(tǒng)壓力為零。73#變電所811、812、800，62#變電所842, 61#變電所801液壓機(jī)構(gòu)3天內(nèi)均有在此處因密封圈損壞而造成壓力為零的現(xiàn)象。
另外貯壓筒下端活塞桿處v形密封圈因運(yùn)動(dòng)磨損較大，出現(xiàn)密封不嚴(yán)，引起壓力油外泄，也是CY5液壓機(jī)構(gòu)漏油的重要因素之一。
c. 貯壓筒氮?dú)馔庑?，系統(tǒng)壓力為零。在73#變電所800、61#變電所873液壓機(jī)構(gòu)均出現(xiàn)因充氣閥內(nèi)的密封圈老化引起氮?dú)馔蝗煌庑?，致使系統(tǒng)壓力為零的現(xiàn)象。