110kV站液压机构二次线改造

0引言
   制氧区110kV变电站是安钢电网主力电站之一，担负着向制氧厂和二炼厂、废钢厂等生产单位供电的任务。氧站110kV系统高压设备采用北京开关厂生产的ZF4-110D型SF6封闭式组合电器，分为8个间隔，分别是2个主变出线间隔、1个母联间隔及3个110kV进线间隔、2个电压互感器间隔。110kV断路器的操动机构为该厂生产的CY3A型液压操动机构，具有精度高、动作可靠、体积小、管道压力损耗小、重量轻、操作噪声小和失压后再建压时不慢分或不慢合的特点。CY3A型液压操动机构是一种以液体压力作为动力，通过连杆接头与断路器本体连接，对断路器进行分合闸操作的操动机构，主要由辅助开关、控制阀、油压开关、储能器、信号缸、油泵、电机、压力表等元件组成。
1液压操动机构二次回路
1.1液压监视回路



    

   改造前液压监视回路如图1所示，KP1、KP2为压力表电触点。CY3A型液压式操动机构储能器的氮气预充压力为18MPa。KP1在压力低于18MPa时接通，KP2在压力高于30MPa时接通，发出“CY漏氮超压报警”信号。
   1WK、2WK为油压开关中的微动开关。微动开关的接通和断开与储压器活塞杆的行程调整及油压有关。2WK用于合闸闭锁，当油压低于24.3MPa时触点接通，将继电器KA6的线圈接通，KA6的常闭接点断开，不允许合闸（图1中未标出，KA6的常闭接点串联在合闸回路中），同时点亮“CY合闸闭锁”光字牌。1WK用于跳闸闭锁，当油压低于23.5MPa时触点接通，将继电器KA7的线圈接通，KA7的常闭接点断开，不允许跳闸（图1中未标出，KA7的常闭接点串联在跳闸回路中），同时点亮“CY分闸闭锁”光字牌。
1.2油泵电动机控制回路



    


   改造前在油泵电动机控制回路（如图2所示），ZLC为接触器。油泵电动机是由油压开关中的微动开关3WK和4WK自动控制的。当油压低于26MPa时，3WK接通，接触器ZLC的线圈带电吸合，接触器的主触头ZLC1接通，电动机ZLD启动，带动油泵打压储能，同时接触器通过自身辅助触点及4WK触点自保持。当油压升至29MPa时，4WK断开，ZLC线圈两端断电后，接触器ZLC主触头释放，电动机断电，停止对液压系统储能。
1.3控制回路中存在的问题
   油泵的启动和停止受储压器活塞杆的微动开关3WK和4WK控制。微动开关的行程很小，目的是提高灵敏度，缩短其响应时间（根据多年运行经验及有关资料统计，行程开关失灵造成液压机构事故或异常，约占整个机构故障的30%）。因此，当压力降低正常启动油泵后，如遇微动开关接点失灵，即信号缸活塞超出停泵接点开关位置时，电机电源无法切断，储能油泵电机继续打压，会使油压超过油压极限。在油压脉动和故障情况下不停泵，液压系统出现超压时，只在现场就地操作箱内打出“漏氮及超压报警”信号，系统没有设计与保护进行配合切除故障的措施，如果值班运行人员发现不及时、检修人员处理不及时，将会造成液压机构事故，甚至需要断路器停电检修，必然会对电力系统的供电可靠性造成相当大的影响。
2改进措施
   为了解决这个自身的设备缺陷，决定在二次控制回路上增加一只工作电压为220kV的DZ-208型中间继电器，由中间继电器4ZJ的常闭触点配合微动开关3WK和4WK闭锁油泵电动机启动接触器ZLC的启动回路，这样就可以从电气线路上有效解决CY超压时，油泵不停转而造成的油泵损坏或喷油事故。改进后液压监视回路与油泵控制回路图分别如图3、图4所示。

   图4中，当液压操动机构压力降低到启泵值时，电动机启动，带动油泵打压，达到额定的油泵停止压力后，微动开关4WK应自动断开，切断电动机启动回路。如果微动开关4WK失灵，不能自动断开，油泵则不能自动停止，造成打压超压。当“打压超时”时，图3中的压力表电触点KP2闭合，中间继电器4ZJ线圈得电，其动断辅助触点4ZJ断开，切断图4中的电动机启动回路，接触器ZLC线圈失电，切断电动机回路，使电动机停转，起到超压保护的作用。
4使用效果
   氧站110kV断路器液压操动机构二次成功改造后，经多年的运行，其性能稳定、动作可靠，既满足了工艺要求，又使液压机构控制系统的可靠性大大提高，从而避免了因超压引起的重大设备事故的发生，保证了断路器长期安全、可靠、稳定运行，提高了电力系统的供电可靠性。