CY3A液压操动机构故障分析及维修处理

张传利 王健 王爱敏 吕庆华

［摘要］文章通过对CY3A液压操动机构故障的分析，找出维修处理方案。

［关键词］CY3A液压操动机构；故障分析；维修处理；验收标准

［作者简介］李传利，兖矿集团济三煤矿，研究方向：机电管理，山东济宁，272172；王健，山东华聚能源济东新村电厂，研究方向：机电管理，山东济宁，272172；王爱敏，兖矿集团济三煤矿，研究方向：机电管理，山东济宁，272172；吕庆华，兖矿电铝济三电厂，研究方向：机电管理，山东济宁，272172

［中图分类号］ TM64 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）05-0041-0003

一、基本情况

山东兖矿集团济三煤矿建有一座110kV升压变电所，其中110kV配电设备为北京开关厂生产ZF4-110/1250-31.5型SF6封闭式组合电器,断路器的操动机构为该厂生产的CY3A型液压操动机构。它由储能元件、控制阀系统、执行元件、辅助部件等几个主要部分组成，主要构件有：油缸、分闸一级阀、合闸一级阀、合闸二级阀、放油阀等。该设备于2001年投产，已运行10年，至今未进行解体大修。

二、存在的主要问题

目前CY3A型液压操动机构存在以下问题：2号CY3A液压操动机构的储压器工作缸及活塞密封损坏渗油较严重，柱塞泵泵轴轴封渗油，系统管接头连接处有5处渗油点，油箱的油位窗口10月份还显示已不到8mm，现在已看不到油位，系统压力暂时还能保持正常，现正在购置10号航空液压油准备加油；1号CY3A液压操动机构，系统管接头连接处有2处渗油点，柱塞泵泵轴轴封也存在轻微渗油迹象，油箱的油位窗口显示油标不到1/3小于油标规定的油面2/3的数值。以上缺陷已严重威胁电厂的安全运行。

三、故障分析及处理方法

1.更换液压机构泵头。原因：油泵——长期使用后，柱塞泵中柱塞和柱塞孔会有一定程度磨损，几何精度降低，容积效率下降，油泵工作补压时间会更长。

2.解体储压筒主筒，检查活塞组件，高压放气阀，更换全部密封圈及其易损件。原因：储能器——活塞快速运动，油液污物多，极易将缸体划出沟槽，损坏密封，大修时应重点检查。橡胶密封件——各类型密封圈长期浸泡并被压缩，已变形并失去了应有的弹性，拆卸后必须更换。

3.更换一级阀装配，更换二级阀装配。原因：阀类——CY3A阀类元件主要是换向阀，换向冲击大，属易磨损件，自密封性能变差，因此大修时有必要更换。

4.工作缸解体检修，更换所有密封圈。原因：工作缸——活塞快速运动，油液污物多，极易将缸体划出沟槽，损坏密封，大修时应重点检查。橡胶密封件——各类型密封圈长期浸泡并被压缩，以变形并失去了应有的弹性，拆卸后必须更换。

5.更换主高压油管为不锈钢油管。原因：可消除镀锌管中生锈的成分。

6.更换压力表并检查高压放油阀。原因：电接点压力表——作为液压机构工作过程中的保护控制元器件起着十分重要的作用，如果精度不准将影响控制和安全。

7.更换10号航空液压油。原因：液压传动中，油液应定期过滤或更换，油液长期使用或油液污秽，使油的特性变差，比如：润滑性能丧失，还可能具有酸性，腐蚀机件等。

四、维修准备

维修前110kV室门应保证关闭严密，应防水、防灰尘和防小动物进入，并保持内部干燥清洁。室内应有通风和防潮措施，以防线圈、端子排等受潮、凝露、生锈。液压机构箱应有隔热防寒措施。

1.首先断路器应退出运行，在断电状态下逐台进行大修。

2.大修充气需用140Mpa(99.999%)压力等级高纯度氮气2瓶/台，清洗气油（清洗剂），清洗用容器，软泡沫塑料，清洁白布，润滑油等。

3.GIS室需提供2～3吨行吊设备，承包厂方配备160～200毫米大开距台虎钳及工作台，管钳、链扳手及通用套筒扳手等常用工具。大修现场须清洁无明显尘埃，并架设适当操作台。

4.除承包厂方专业人员外，配备2～3名工人给予配合协调。

5.维修附加项目中的注意事项：

（1）工作人员进入开关室，必须先通风15min，并用检漏仪测量SF6气体含量。尽量避免1人进入110kV开关室，不准1人进入从事检修工作。

（2）更换4#间隔备用母线筒充取SF6气体的阀门前，检修人员应戴防毒面具和防护手套。必须先将该阀门前的一次截止阀关严，并对SF6气体进行检验。根据有毒气体的含量，采取安全防护措施。

（3）如需在SF6开关室内，设备充装SF6气体时，周围环境相对湿度应≤80%，同时必须开启通风系统，并避免SF6气体泄漏到工作区。工作区空气中SF6气体含量不得超过1000ppm。SF6气瓶应放置在阴凉干燥、通风良好、敞开的专门场所，直立保存，并应远离热源和油污的地方，防潮、防阳光爆晒，并不得有水分或油污在阀门上。

（4）所充SF6新气应具有厂家名称、灌装日期、批号及质量检查单。SF6新气到货后应按有关规定进行复核、检验。合格后方准使用。在气瓶内存放半年以上的SF6气体，使用前检查其水分和空气含量，符合标准后方可使用。

（5）开关投运前，应检查开关室内SF6气体水分和空气含量，运行后每三个月检查一次SF6气体含量，直至稳定后，方可每年检查一次含水量。

（6）开关的SF6气体不得向大气排放，应采用净化装置回收，经处理合格后方可试验。

（7）从SF6气体钢瓶引出气体时，必须使用减压阀降压。当瓶内降至一个大气压时，即停止引出气体，并关紧气瓶阀门，戴上瓶帽，防止气体泄漏。

（8）发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。

（9）进行气体采样和处理一般渗漏时，要戴防毒面具并进行通风。

（10）检修结束后，检修人员应洗澡，并把用过的工、器具、防护用具清洗干净。

六、维修工艺

1.断路器检修前使断路器处于分闸位置，将储能电机电源断开，打开高压泄压阀将油压力泄至零表压后方可进行工作，否则会爆管伤人或损坏液压机构内部组件。

2.液压机构整体拆解，拆卸前需排空油箱，放掉储压器内的氮气，然后逐项进行检修。

3.控制阀(如图1)中的一、二级阀体组件在拆除解体后，更换一级阀装配、二级阀装配，油泵装配，清洗各零部件。其内部阀杆、阀球、逆止阀不能与坚硬物体碰撞或相挤压，防止变形。

4.更换液压机构内部组件、密封圈前，要用干净的10号航空液压油清洗，液压管要用纯氮气吹干，作业人员的手也应清洗，确保人手、工具、元器件干净无杂质，新更换的10号航空液压油必须经过过滤，以保持纯净，防止杂质进入控制阀内部。

5.拆解工作缸装配，清洗零部件。

6.拆解储压筒主筒装配，清洗零部件。

7.更换电接点压力表，检查各油管接头，对油管及接头进行清洗。

8.液压机构系统内部组件分解检修完毕，各组件装配必须在油中进行。

9.装配完毕后应检查各组件及管路接头卡套是否有渗漏，多次启动油泵泄压，使液压系统内部空气完全排尽。

10.检修完毕，断路器应在合闸位置静止2h以上，检查液压机构系统各个高压管路接头、控制阀、信号缸、储压器、防震容器、泄压阀等的密封情况，重新整定液压系统的压力值(如下图)。

七、设备维修验收标准

1.各种接触器、继电器、微动开关、压力开关和辅助开关的动作应准确可靠，接点应接触良好，无烧损和锈蚀。加热装置的绝缘及控制元件的绝缘应良好。

2.油箱内部应清洁，液压油的标号应符合产品的技术规定，液压油洁净无杂质，油位指示应正常。

3.连接管路应清洁，连接处应密封良好，且牢固可靠。

4.补充的氮气及预充压力应符合产品的技术规定。

5.液压回路在额定油压时，外观检查应无渗油。

6.机构在慢分、合时，工作缸活塞杆的运动无卡阻和跳动现象，其行程应符合产品的技术规定。

7.电接点压力表、安全阀应校验合格、压力释放阀动作应可靠，关闭严密；联动闭锁压力值应按照产品的技术规定予以整定。

8.防失压慢分装置应可靠。

9.维修构件应固定牢靠，外表清洁完整；动作性能符合规定（参照出厂说明书）。

9.电气连接应可靠且接触良好。

10.开关及其操动机构的联动应正常，无卡阻现象；分、合闸指示正确；辅助开关动作正确可靠（开关分合行程符合出厂要求）。

11.仪表、密度继电器的报警、闭锁定值应符合规定；电气回路传动正确。

12.六氟化硫气体压力、泄漏率和微水测试应符合规定。

13.油漆应完整，相色标志正确，接地良好。

14.经过168小时试运行确认合格方得交付运行正式使用。

八、CY3A液压操动机构大修后的性能要求

1.质保期内，能够确保CY3A液压操动机构安全运行。

2.达到厂家OJK.480.027CY3A液压操动机构设计文件的性能要求。

3.满足JBT_9694-2008《高压交流六氟化硫断路器》的标准要求。