液压操动开关n2泄露时为何压力反而变大?

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时间:2018-11-15

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1、液压操动开关N2泄露时为何压力反而变大?液压操动机构在500kV开关里是非常常见的,比如塘岭变的3AT2-EI开关(杭州西门子)、回浦变的3AT2/3-EI开关(杭州西门子)、麦屿变的GSR-500R2B(平高东芝)、柏树变的GSR-500R2B开关(平高东芝)和OFPT-500-63LB开关(山东鲁能恩翼帕瓦),液压操动机构在台州500kV开关操动机构中占了大多数。液压操动机构的开关在设计和运行维护上有许多地方需要考虑,比如防泄流、防跳跃、防慢分慢合,以及油泵打压超时等情况。一次运规里有这样一句话:“出现‘开关N2泄漏’光字时,运行人员要现场检查

2、压力是否大于355Mp”,初学者可能对于这不太清楚:既然是泄漏,那么它的压力应该变小啊,怎么反而变大了呢?下面来解释一下为什么是这样的。首先应该知道“开关N2泄漏”仅仅对于使用液压操动机构的开关而然,这种开关以压缩的N2为能量,并以液态油为传递介质,利用液体(油)不可压缩的特性,将高压油送入工作缸两侧来实现开关分合闸。通过液压机构传动,最终实现对开关的分合闸操作。为了储存足够的能量,N2必须有一定的量(物理学上成为质量)和一定的压力(严格来说应该称为“压强”)。当开关进行了多次分合闸操作之后,N2能量逐次释放,压力变小,这时可以通过油泵打压,使N2

3、恢复正常的压力(压强)。液压操动机构按照充压方式可以分为三种:1)瞬时充压式;2)常高压保持式;3)瞬时失压-常高压保持式。图1为较为常见的常高压保持式液压操动机构工作原理示意图,图中储能器下面部分是油,上面部门为N2,中间由活塞隔开,活塞上方有挡板,防止活塞过度向上移动。工作缸中间为活塞,活塞上连有操动杆。图中红色部分为高压系统。图1常高压保持式液压操动机构工作原理示意图由图可见,工作缸活塞右侧(分闸腔)与储能器直接连通,因此处于常高压。活塞左侧(合闸腔)则通过阀来控制,合闸时储能器中的高压油进入合闸腔(活塞左侧),由于工作缸活塞左侧面积大于右侧

4、面积,使得活塞快速向右运动,带动断路器操动杆向右运动,实现合闸;分闸时活塞左侧(合闸腔)中的高压油泄至低压油箱,在工作缸活塞右侧(分闸腔)高压油的作用下,活塞向左运动,带动断路器操动杆向左运动,实现快速分闸。下面我们以西门子的3AT1-EI开关为例,说明开关的打压回路和“N2泄漏”光字是怎么产生的。图23T1-EI开关油泵控制回路原理图图3打压电机电源回路图2为3T1-EI开关油泵控制回路原理图,图3为打压电机电源回路,图中的元件说明如下:S4LA:打压超时/N2泄漏复归按钮K67LA:时间继电器K9LA:电机控制继电器K15LA:时间继电器B1L

5、A:油压表节点K81:中间继电器1DK:电机电源小开关F1LA:电机保护器正常时,开关的压力在320-355bar左右,当压力慢慢降低到320bar以下时,油压表P的节点B1LA:1-2接通,使得K15LA励磁,其节点闭合,使得K9LA励磁,而K9LA的节点直接接到打压电机电源回路里(如图3所示),这样K9LA的励磁使得打压电机开始打压,同时时间继电器K67LA开始计时,若计时达到3分钟(可以整定)时其节点将动作,这样将有三种可能情况发生:1)时间未到3分钟,油压的压力渐渐上升并达到320bar以上,这时油压表P的接点B1LA:1-2断开,时间继电

6、器K15LA失电,按照预先的整定时间延时3S返回,同时K9LA也返回,打压电机停止打压,而这时K67LA接点没动作,这就是正常情形。这时压力一般在355bar以下,也就是说油压在320bar的时候继续打压3S,不会使得压力大于355bar(厂家设计时就设置好的)。2)时间未到3分钟,油压的压力上升并达到320bar以上,油压表P的接点B1LA1-2断开,并在时间继电器K15LA失电3S以内,油压大于355bar,这时油压表P的接点B1LA4-6接通,同时电机控制继电器K9LA也是励磁的,这样中间继电器K81就励磁,一方面使得时间继电器K15LA彻底

7、断电并立即返回,切断打压电源,另一方面接通它的另一付接点1-2,报“开关N2泄漏”光字。2也可以按复归按钮S4LA进行复归。3)油泵连续打压3分钟以上,油压仍然没有达到320bar,这时K67LA的接点动作,使得电机控制继电器K9LA失磁,停止打压。这时将报“打压超时”光字,并可以按复归按钮S4LA进行复归。比较1)和2)两种情况,为什么1)正常,而2)却使得压力过大呢?回到图1,当N2慢慢泄漏时,储能器活塞是慢慢往N2这一侧移动的,直到挡板卡住为止。由于油的不可压缩性,此时进行打压的话,短时间内使得油压迅速增长,并大于355bar。相反的,当N2

8、正常时,由于N2的压缩缓冲作用,压力缓慢上升,而不会超出355bar。由此可见,西门子3T1-EI开关是通过以下两个条件来

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