邱斌斌，肖泽宇

(国网湖南省电力公司检修公司，湖南长沙410004)

液压机构断路器渗油检漏方法对比研究

邱斌斌，肖泽宇

(国网湖南省电力公司检修公司，湖南长沙410004)

对比目前应用最为普遍的各种检漏方法，直接检漏法依赖于人的工作经验，主观性强，容易造成误判；间接检漏法有分段试压法、质量/流量平衡法、负压力波法、超声波检漏法等。结合现场液压机构渗油实际案例和大量试验数据，验证了超声波检漏法的可行性和高效性。

断路器；内渗漏；超声波；带电检测

液压 (液簧)机构断路器渗漏油可分为外渗漏油和内渗漏油，相对于内渗漏缺陷，阀体外渗漏油是最常见的设备缺陷，而内渗漏点隐藏在机构阀体内部很难在巡检中被发现，内渗漏的原因一般是由于阀体密封圈在长期摩擦、挤压下导致老化、变形、损坏等，该类渗漏点在密封圈受损或老化严重时将导致液压油从高压区向低压区渗漏，造成频繁启动油泵打压。一旦发生即是严重及以上缺陷，需要立即安排停电处理，严重影响电力系统安全运行。

如何准确地判断出具体渗漏位置是目前研究热点。研究表明，根据判断方式不同解决方法分直接检漏法及间接检漏法。

1 直接检漏法

管道渗漏根据其机构内部表现状态分为明漏和暗漏，明漏不用借助任何检测仪器就能找到渗漏点，该方法成本低，检漏准确率高；内渗漏时，检修人员只能凭借声音、周围环境及其他异常现象，判断管道的运行状态。该方法依赖于人的经验，主观性强。但该方法对渗漏点误判有时会导致重复性检修，造成检修效率降低。

以LW10B－252型液压机构断路器的阀系统为例，其采用集成块式的管状二级阀结构，若采用直接检漏法，极难发现其内部渗漏点。

2 间接检漏法

该方法是根据渗漏引起的管道流量、压力等参数及声、光、电等参数的变化进行辨识检测，目前较为常见的检测方法有分段试压法、质量/流量平衡法、实时模型法、负压力波法等。

1)分段试压法

分段试压法〔1－3〕中，在检测管道上需安装适当数量截止阀，检测时将管道沿线各截止阀分段关闭，关闭时注意观察沿线管道压力值的变化，根据实测压力值的变化量判断出渗漏程度及具体渗漏点，由于在查找渗漏点时需将沿线管道分段关闭导致管道分段停运，同时该检测方法的最大弊端是不能及时判断出具体渗漏点，需断路器操作机构液压管道中安装适当数量的截止阀门和压力表，工作量大，查漏时间长，需将断路器停运，降低设备运行时间，因此该方法不适用于该检测工况。

2)质量/流量平衡法

质量/流量平衡法〔1－3〕根据的原理是质量守恒定律，当沿线管道无渗漏时，安装在沿线管道两端的流量表将无压降，而当沿线管道存在渗漏时，安装在沿线管道两端的压力表将存在一定压降，流量下降量将随渗漏情况而不同。该方法受流量表计量精度影响大，同时该方法要求在液压管道中的任何一个密封圈位置均需安装一组流量计，同样工作量巨大，检修周期长，对液压操作机构断路器检漏不适宜。

3)负压力波法

负压力波法〔4〕中，对液压管路来说，当管道上某处存在内渗漏时，将在渗漏点形成一个负压波，该负压波将以一定的传播速度向渗漏点两端横向传播开来，在预设的时间内，将传播至沿线管道的两端，通过安装在沿线管道检测到的实时压力值变化量及其时间差，就可以对管道的渗漏进行检测与定位。对于断路器液压系统而言，其管道压力表只有1个，不足以反映整个系统运行状态和渗漏故障，也不可能实现对渗漏点的精确定位。

4)超声波检漏法

超声波检漏法中，管道渗漏发生时，渗漏点会产生噪声，并沿管线向两端传播，利用超声波检测仪器对管道阀门密封处定向发射超声波，测量探头和管道内外壁间的距离〔1－6〕。当管道阀门密封圈在长期受挤压变形、运行老化等不良工况时，将明显检测出其与密封圈在正常工况时的分贝值不一样。当管壁上存在附着粘稠物时将使衰减、容易导致误判。同时，该方法非常适用于短管道液压系统，但目前该方法只有应用于供水管道、船舶、石油等液压管道系统，而没有将该方法应用于断路器液压/液簧机构内渗漏检测。针对断路器用液压系统而言，其管道系统只在操作机构内部，阀门数量适当，非常适合用该方法对其进行定位检漏，同时在断路器用液压管道系统中其液压油油质有保证，能有效避免污泥、结蜡、稠油等不良因素，检测手段行之有效，不致于误判。

3 超声检测试验实例

目前，超声波检漏法在断路器机构的应用研究甚少，为验证超声波检漏法在断路器液压/液簧机构内渗漏检测上的可行性，对断路器在正常、注意、严重、危急四种状态分别展开试验，需验证的关键点如图1所示。

图1 系统处理关键点

如图1所示，据文献 〔7〕对设备状态评定为4种状态:正常、注意、严重、危急状态。针对LW10B－252型断路器进行试验，展开了其分闸位置工作缸活塞密封圈在正常状态、一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷4种状态下的内部渗漏超声检测试验。

系统工作时每天补压3—5次属正常，据此正常状态下展开的试验数据测试结果如图2所示。

图2 正常状态测试数据

图2 中，对分闸位置工作缸活塞密封圈同一位置在不同时间点连续进行8次测试，测试结果在0～0.8 dB之间，可见其在正常状态下内部渗漏极小，导致渗漏点所发出的噪声极小，在管壁均匀、密封圈完好的情况下检测出的数据较均衡，噪声波动范围小，噪声值小。

为进一步验证该检测方法的可行性和有效性，对工作缸进行了解体，并在密封圈处分别设置按设备注意状态、严重状态、危急状态3种条件下展开进一步试验，实验结果分别如图3—5所示，测试点仍对分闸位置工作缸活塞密封圈同一位置在不同时间节点连续测试8组数据。

图3 解体测试数据

从图3—5不难看出，随着对工作缸活塞密封圈变形量的加大，使得该处内渗漏加剧，超声检测出的试验数据也随之增大，这也论证了该方法的可行性和有效性。

4 现场试验效果检查

利用超声检测装置，在对某220 kV变电站发打压启动频繁缺陷信号的LWG9－252型断路器进行检测，超声波检测其噪声为24.3 dB，而对相邻间隔同型号断路器同位置处噪声为0～1 dB。因此判断该间隔断路器贝林格阀处存在内渗漏，而导致断路器频繁打压。

为验证检测方法的正确性，现场立即安排停电，停电后对检测的断路器贝林格阀进行解体检查，发现由于液压管道中存在的杂质导致其内部密封圈存在不同程度的变形、挤压，使得断路器频繁启动打压。现场解体检查验证了超声波检漏法在带电液压机构断路器内渗漏油定位应用的可行性和有效性。

5 结论

1)针对断路器用液压 (液簧)操作机构内渗漏问题，分析了目前各检测方法的局限性，提出用超声检测手段对液压机构管路连接部位进行带电检测，以实现对内渗漏点准确定位，切实做到高效巡检设备隐患、提高检修效率与供电可靠性。

2)采用超声波法对LW10B－252型断路器进行了相关试验，后期将研究各型号液压机构断路器的相关试验，并对各类型的实验数据进行梳理和对比分析、总结。

3)鉴于试验情况，采用超声波检漏的方法可便捷高效地判断出液压 (液簧)机构断路器内渗漏时的位置，同时还可运行中的断路器进行检漏，实现带电无损检测，其有效地增加了设备运行可靠性。

〔1〕王立坤.原油管道泄漏检测若干关键技术研究 〔D〕.天津:天津大学，2002.

〔2〕董璇.基于多参数分析的输油管道泄漏检测与定位方法研究〔D〕.河北:燕山大学，2012.

〔3〕李利锋.基于小波理论的输油管道检漏与定位技术研究 〔D〕.陕西:延安大学，2009.

〔4〕马红杰，曾昌军，李广占.地下输水管道的声波检漏技术〔J〕.石油化工腐蚀与防护，2009，26(2):44-49.

〔5〕陈子建，张凯凯，王振涛，等.船舶液压系统泄漏检测与定位研究 〔J〕.机床与液压，2013，41(9):58-61.

〔6〕李冰，段发阶，江中亚.输油管道漏油检测系统中的数据采集与定位检测方案 〔J〕.电子测量技术，2007，30(6):80-82.

〔7〕 国家电网公司.输变电设备状态检修试验规程:Q/ GDW1168—2013〔S〕.2013.

Comparative Study on the Methods of Oil Leak Detection in Hydraulic Circuit Breaker

QIU Binbin，XIAO Zeyu
(State Grid Hunan Electric Power Corporation Maintenance Company，Changsha 410004，China)

The common defects of hydraulic(liquid spring)circuit breaker are oil leakage and frequent startofoil pump.The internal leakage is difficult to detect with inspection because the leakage point is hidden inside valve body.At present，such defects are considered as serious and critical defects.It needs to arrange power outages for defects elimination immediately. Based on differentways ofjudgement，leak detection methods are divided into directand indirect leak detection methods.Direct leak detection method relies on people's work experience and subjectivity.It would be easy to cause false judgement.Indirect leak detection method includes sub-pressure test，mass/flow balance method，negative pressure wave method and ultrasonic leak detection method etc.In this paper，the feasibility and efficiency of the ultrasonic leak detection method are verified by comparing various methods of leak detection with the most common application and the actual case of oil leakage and the large number of test data.

circuit breaker；internal leakage；ultrasonic testing；live detection

TM561.4

:B

:1008-0198(2017)02-0073-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2017.02.018

2016-07-25 改回日期:2017-01-03

邱斌斌(1987)，硕士，工程师，主要从事变电运维一体化工作。

肖泽宇(1987)，本科，助理工程师，主要从事变电运维一体化工作。