张 茜, 张啸宇, 李 腾, 胡义涛

(国网安徽省电力有限公司超高压分公司, 安徽 合肥 230009)

0 引言

社会整体经济快速发展和电网体量扩容使得电力系统的供电可靠性变得至关重要。高压断路器作为电力系统中的控制和保护设备，它既能按照要求对正常运行电流进行关合、承载和开断，又能在规定的时间内快速切断异常电流，是电力系统中不可或缺的一次电气设备，该设备的动作性能直接影响了电力系统的安全稳定运行。

高压断路器具有灭弧和断流功能，在电力系统中主要起控制和保护作用。控制功能：根据电力系统的实际工作需求投切输变电线路。保护功能：电力系统故障时，断路器快速切除故障线路和设备并保证非故障线路和设备继续正常运行。对投运后的高压断路器有以下几点要求：(1)可靠性。正常时可靠运行，故障时可靠开断。(2)开断能力足够。(3)快速性。(4)自动重合闸功能。LW10B-1100型断路器为全复合结构，每台断路器由三个独立的单项和一个汇控柜组成；每相都为双柱四断口结构。断路器单相主要由灭弧组件、支柱、支架、弹簧液压机构、检修平台及密度继电器组成。弹簧液压机构是断路器的重要组成部分，若断路器的液压操作机构出现故障，将极大程度地影响电网的安全运行，造成重大损失。所以对已发生的断路器液压机构故障进行分析十分有必要性，一方面总结故障原因，从源头上避免和预防，另一方面为后续工作提供经验，以便相似故障再次发生时能做到快速处理，保障电网安全。

本文说明断路器在电力系统中的重要性，并指出现阶段绝大多数断路器配备液压型操动机构，阐明分析、处理和总结断路器液压操动机构故障的必要性，进而引出某1 000 kV站断路器故障的案例，综合断路器液压机构的工作原理对该案例进行分析，最终发现故障原因并解决故障。最后对如何避免该类断路器液压机构故障给出经验总结，并对今后的设备检修提出相应的建议。

1 故障案例概述

2021年2月12日，某站功率升降过程中，T626ACF交流滤波器投入，T626开关B相合闸后，OWS后台报低油压合闸闭锁，后申请退出T626ACF交流滤波器，同时投入T616ACF交流滤波器。T626开关B相分闸后报油压低分闸闭锁，随后现场将1 000 kV T626ACF交流滤波器转冷备用检查处理。

该站1 000 kV交流滤波器T626断路器，型号为LW10B-1100/Y4000- 63，生产厂家：河南平高；操作机构型号为HMB- 8型液压弹簧机构，生产厂家：ABB。该断路器配用ABB公司HMB- 8.12紧凑型弹簧液压操动机构进行分、合闸及自动重合闸，每柱均有一套独立的液压系统，可分相操作，实现单相自动重合闸；通过电气联动也可三相联动操作，实现三相自动重合闸。

现场检查为T626开关B相B2柱液压储能机构未能完成储能导致开关出现闭锁。正常相弹簧压缩量如图1所示，B相非正常相弹簧压缩量如图2所示。

图1 正常情况断路器弹簧压缩量示意图

图2 T626断路器B相弹簧压缩量示意图

检修人员检查该机构在合闸、分闸操作后，油泵并未正常启动打压，导致机构压力下降至合闸、分闸闭锁；检查油泵控制回路，供电电源正常，拆除机构外罩后，检查启泵节点71有电，节点72无电；断电后，检查节点71至72间导通正常；拔出71和72端子(接插件平板带刺插簧全铜母端接线端子)上二次接线，并用尖嘴钳压接母端接线端子，重新插入，恢复电源；油泵可正常启动打压，分闸闭锁、合闸闭锁信号依次消失，电机正常停运。

2 故障检查过程

2.1 初步检查分析

观察OWS后台报文发现T626断路器B相电机打压信号与低油压合闸闭锁信号在同一时间发出，打压消失信号在7 s之后出现，由此可以判断故障原因为断路器动作后储能电机未正确动作，导致开关没有进行储能进而报出低油压合闸闭锁信号，故障出现时OWS后台报文如图3所示。

图3 故障出现时OWS后台报文

2.2 深入检查分析

2.2.1 外部回路检查分析

随即，检修人员到现场对T626断路器储能回路进行检查，根据T626断路器电机储能回路接线图，如图4所示，对各个节点对地测量电位，发现回路进线电源正常。手动使电机储能继电器KM34励磁吸合，设备电机能够正常运转，电机储能继电器正常，各节点电位正常。进一步检查油压微动开关S1，发现S1上端节点71对地电位为220 V，下端节点72对地电位为1.8 V，断路器在未完全储能状态下S1开关应该为闭合状态，因此可判断故障出在微动开关S1处。

图4 T626断路器电机储能回路接线图

2.2.2 机构内部检查处理

打开T626断路器B相B2柱机构外壳，对微动开关S1(如图5所示)测量其上端71节点对地电位为220 V，72节点对地电位为0；断电后，检查节点71至72间导通正常。

图5 油压微动开关S1

3 故障原因分析

3.1 液压操作机构工作原理

液压操动机构完成断路器的分合动作主要依赖高压油驱动液压缸产生动力，油压产生的能量有单独的储能装置存放，直至额定油压。电机驱动油泵将液压油从低压油箱输送到贮压活塞上部压缩碟型弹簧变为高压油。碟簧的压缩量与油压力值成比例关系。因此，油压值可以通过与碟簧相连的行程开关即压力开关控制。如果需要释放高压油或降低油压，可向下扳放油阀手柄，根据手柄位置的高低，高压放油阀将释放部分或全部高压油。

3.1.1 合闸操作

图6(a)所示为分闸位置，工作缸活塞上侧为常高压油，下侧与低压油箱相通为零压。合闸电磁铁接到合闸命令后，打开合闸一级阀并使转换阀转换位置，使工作缸活塞下侧与低压油隔离，与高压油连通，高压油同时作用在活塞两侧，由于活塞下侧受力面积大于上侧，操作杆便向上运动实现合闸。

(a)分闸位置液压图(b)合闸位置液压图

操作杆向上运动过程中，通过辅助开关连杆带动辅助开关转换，切断合闸信号。

3.1.2 分闸操作

图6(b)所示为合闸位置，活塞上、下两侧均为高压油。分闸电磁铁接到分闸命令后，打开分闸一级阀并使转换阀转换位置，使活塞下侧与低压油箱连通变为零压，活塞在上侧高压油的作用向下运动实现分闸。分闸过程中，操作杆通过辅助开关连杆带动辅助开关转换，切断分闸信号。

3.2 案例故障原因

综合以上对故障的检查和对液压操动机构工作原理的分析，可以清晰地看出：

(1)OWS后台报文发现T626断路器B相电机打压信号与低油压合闸闭锁信号在同一时间发出，故障根本原因为断路器动作后储能电机未正确动作。

(2)机构外部接线、继电器均正常。

(3)T626断路器B相B2柱机构内部油压微动开关S1下端72号端子处无电位，微动开关S1导通正常。

综合结果判定故障原因为:T626断路器B相B2柱机构内部油压微动开关S1下端72号端子松动，如图7所示。拔出71和72端子(接插件平板带刺插簧全铜母端接线端子)上二次接线，并用尖嘴钳压接母端接线端子。本次故障处理过程中使用的插簧全铜母端接线端子型号如图8所示。将其重新插入，恢复电源。油泵可正常启动打压，分闸闭锁、合闸闭锁信号依次消失，电机正常停运。

图7 S1微动开关上松动接线

图8 插簧全铜母端接线端子型号

4 结束语

本文介绍了一起1 000 kV断路器液压机构的微动开关端子松动导致低油压闭锁的故障，以下对本次故障进行总结，为后续类似故障提供参考。

设备验收时，对于新投入运行的断路器，需重新检查安装时的各螺钉、螺栓、螺母是否紧固，各销轴、挡圈、开口销是否安装正确，各端子是否紧固。

针对此次事件，对同批次的所有断路器进行轮停检修，检查断路器液压机构查贮能活塞位置、液压系统各动作特性油压值、断路器动作计数器及油泵起动计数器，后续还应定期对断路器进行检修和维护。

此外，鉴于该型机构在以往运行过程中出现过类似故障，建议在年检期间对同类设备开展专项检查工作，确保该类型端子接线正常，没有松动现象。