液压操动机构故障_运行原理及故障分析

    某公司4个110kV变电站有15个SW2-110kV型少油断路器，在一年不到的时间内，其CY5型液压操动机构共发生8台14次运行故障，严重影响了生产。

(1) CY5型液压操动机构的工作原理

    CY5型液压操动机构工作原理如图T所示。主要工作过程如下。

    ①贮能  贮能是在贮压筒内预充氮气。进行贮能时必须将高压放油阀关闭。接通电源，按下零压启动按钮，液压泵电动机开始工作，油箱内的油经滤油器16进入液压泵内，经液压泵柱塞压缩后送至贮压筒3的底部，推动活塞4上升，压缩氮气，油压逐渐升高。当活塞杆

上升至限位开关1W时，1W动作，切断电机回路，液压泵停止工作。高压油即被贮存于贮压筒中。

    ②合闸  当合闸线圈HQ受电时（或用手操作合闸铁芯）合闸电磁铁动作，压下合闸一级阀杆6，打开合闸一级阀钢球7，高压油即进入二级阀9的上部，推动活塞打开锥阀15，即刻高压油通过阀口进入工作缸19的合闸腔，这时工作缸活塞20两侧受压，由于工作缸活塞两侧受压面积不等（合闸侧大于分闸侧），因此活塞两侧形成压力差。在此压力差的作用下，活塞迅速向合闸方向运动，通过拉杆推动断路器合闸，此时高压油又通过二级阀9内部的小孔进入二级阀上部，迫使二级阀一直处于合闸位置，使断路器保持合闸状态。

    ③分闸  分闸线圈FQ受电时，打开分闸一级阀钢球12，即刻二级阀上部保持的油通过阀口排入油箱，二级阀在其下部高压油的作用下迅速向上运动，锥阀15关闭，工作缸合闸腔内高压油随即经阀体排油孔排出，工作缸活塞在分闸侧高压油的作用下迅速向分闸方向运动，通过拉杆带动断路器分阀。

(2)故障现象及分析

    ①无其他人为和保护动作的情况下开关跳闸故障61#变电所的801开关在运行状态下跳闸，经检查无人为因素，保护也未动作，为开关误跳。对801开关液压机构解体发现一、二级连接处φ37×φ43×d3密封圈严重老化，密封圈断开。从CY5型液压操动机构的工作原理可以得知，该密封圈损伤会造成二级阀9上部保持油液突然外泄。在下部高压油的作用下，二级阀向上运动，完成分闸过程。这是801开关误跳闸的根本原因。通过对CY5机构原理的进一步分析，发现能造成同样跳闸事故的因素还有两种：一是分闸一级阀损坏；二是二级阀控制腔上部合闸一级阀逆止钢球损伤。以上两种情况任何一项有损伤均能引起二级阀上部控制腔内的高压油进入油箱，造成CY5机构误跳。

    ②压力下降为零运行状态下出现泄漏，压力下降为零，其主要原因如下。

    a. 电机液压泵烧坏，二次回路、保险丝故障，均使液压泵电机不能正常工作，造成压力下降。

    b．压力下降、频繁打压。主要在液压机构内的各项高压接口松动、阀口密封不严、密封圈有损伤时发生。从图T可以看出，高压放油阀与阀体连接处的O形密封圈二亘损坏，将造成高压油大量外泄，电机频繁打压，直至系统压力为零。73#变电所811、812、800，62#变电所842, 61#变电所801液压机构3天内均有在此处因密封圈损坏而造成压力为零的现象。

    另外贮压筒下端活塞杆处v形密封圈因运动磨损较大，出现密封不严，引起压力油外泄，也是CY5液压机构漏油的重要因素之一。

    c. 贮压筒氮气外泄，系统压力为零。在73#变电所800、61#变电所873液压机构均出现因充气阀内的密封圈老化引起氮气突然外泄，致使系统压力为零的现象。