浅谈关于西门子3AQ1系列开关打压超时故障快速查找及处理方法

陈锦洪

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.050

摘 要：该文针对变电站使用的西门子3AQ1系列开关，在变电运行的过程中，经常出现的“打压超时”信号进行针对性研究；着重从500 kV变电站的运行实践案例分析，结合西门子3AQ1型开关说明书和图纸资料，根据开关实际运行情况，探讨开关在运行过程中，当出现此信号时，如何能快速、安全查找此类故障的方法，并根据查找结果准确判断故障类型和合理制定相应处理方案。

关键词：断路器 打压超时 故障查找 故障处理

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（a）-0050-02

西门子3AQ1型号开关，是变电站经常最常用的开关之一，具有使用寿命长、性能稳定、结构简单的特点；其采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的压气式户外高压开关，三相设计。3AQ1型断路器共用一套液压机构，适用于三相自动重合闸。

液压储机构工作原理：每台开关装有一只液压储能筒，操作能量储存在此储能筒内（N2充填）。液压储能筒由一泵管注入油，一根高压油管连接着操作机构和储能筒。此液压储能筒是一种活塞储能筒，可自由移动的活塞将氮气（N2）与液压油隔开。液压储能筒是预充了氮气提供的，活塞在预充压力的作用下处于油的一侧液压缸壁。在开关投运时，油泵将油打入液压储能筒，直至达到最大运行压力，油将活塞压往氮气一侧，由此提高了氮气一侧的压力。储能时用泵将油打入液压蓄能筒高压油一侧，预充氮气被压缩后，达到设定压力（32 MPa以上）时停止，当氮气压力低（32 MPa以下）时，油泵接通油重新从油箱打入液压储能筒；当氮气压力高（32 MPa以上）时，通过压力开关B1以及连接的继电器，在约3 s之内，油泵停止。另外在断路器打压到额定值（32 MPa）时，由于时间继电器或者流量开关控制的供油量因氮气泄漏以及温度影响而导致不同，使得相同开关有不一样高的压力值（在31～33 MPa波动）。会造成液压储能筒中压力下降到因素有：操作、内部泄漏（在液压回路中部分存在，即使开关不操作，油泵系统也会时时工作）、环境温度下降、氮气泄漏。

1 控制回路分析

西门子开关“打压超时”信号是变电站运行过程中经常出现的信号，此信号虽不会导致开关跳闸或直接影响开关的性能，但是能导致打压回路闭锁，在氮气泄漏的轻微情况下，不能再次给开关足够的压力分合闸，属于变电运行中经常出现的难处理的信号之一，现在就断路器在合闸过程中，如何安全、快速地查找“打压超时”信号进行探讨。

西门子开关的油泵打压回路图如图1所示。其中-x1 890～-x1 893回路属于油泵的电机回路，为电机提供电源，-x1 526回路是控制回路，其中各继电器功能如下：K67——打压超时报警、K9——油泵打压接触器、K15——油泵打压时间继电器、B1——液压监视。油位计B1低于320BAR是油压控制K15励磁，启动油泵打压，K9励磁接通电机回路，同时K67励磁，K67继电器经过3 min延时整定后停止油；并发出“打压超时”信号。

2 故障查找处理

当出现“打压超时”信号时，应该立刻到现场检查开关情况，现场应该是K15和K67亮红色，其余继电器正常，并应根据现场情况，对信号进行处理。

（1）检查开关外部是否存在外部漏油，若外部严重渗漏油，则应立刻向调度申请将开关转为检修，对开关各处进行详细检查维修。

（2）若开关外部不存在渗漏油情况，就需要进一步检查判断，查找故障原因；故障查找如下。

①在K9继电器中用万用表测量A2及A1端有无电压，若两端均有电压（A2为-55 V，A1为+55 V），K9继电器正常动作，排除K9继电器粘连情况；若出现A1端电压为-55 V（与A2端电压相同），K9继电器工作不正常，极可能是继电器出现粘连情况，则需相中调申请将该断路器开关控制电源断开，尝试复归K9继电器，若继电器损坏，予以更换。

②K9继电器正常情况下，测量K15继电器B1端，若B1端电压为-55 V，K15继电器正确动作，排除K15故障；若B1端电压为0 V，则K15继电器出现故障，处理方法按照K9。

③若K9和K15继电器均正确动作，最终要测量油泵控制开关B1（与控制开关一体，需要将保护盖拆开才能测量，油泵计控制开关B1的端子图在背后，其端子从下到上分别为1～10）；测量B1中端子1是否为-55 V电压，若有-55 V电压，则B1正常动作，排除继电器B1故障，若油泵压力已达到或者超过设定值，则可判断为B1触点粘连（油泵压力正常情况下，B1端子1和3为导通状态，可以在停电状态用电阻档检测），需要断电复归；若端子1中电压为0 V，则油泵控制开关B1损坏，需要向调度申请停电更换。

④若排除二次回路中K9、K15与B1故障，则判断为液压机构内部异常，如，断路器小修后或高低压油路密封损坏、油内混入了大量气体等，可采用复归打压超时信号，方法是复位K67，使油泵重新打压，看压力能不能恢复正常；若不能恢复，则需要对油压进行放气，方法是将油泵低压抽油有关接头顶部的排气螺丝拧松，保持前后移动直至油内无气泡出现为止，再打压，重复2～3次。

其他也可能是油泵故障，油泵回路空开跳开后（熔断丝故障）、油泵回路缺相，液压机构损坏等，经过查找后，经过专业班组商量，确认故障若不能现场处理，则需要向调度申请停电，保证线路的安全稳定运行。

3 结语

根据运行经验，对于正常运行的开关，其油路故障出现几率比较低，很多情况都是K9与K15继电器触电粘连情况；若新投运或经过修理后的开关，出现B1与液压机构内部故障情况比较频繁。在运行过程中出现“打压超时”信号检查过程中，对电机回路检查，务必使用交流电压档，对于控制回路检查，务必使用直流电压档检查。

参考文献

[1] 变电站运行规程[Z].

[2] 西门子3AQ1-EE/3AQ2-EE开关说明书[Z].