550kV GIS断路器液压系统检修创新实践

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年第11期   作者:付小军1 钟自禄2 周华清3 黄清4
[导读] 550kV GIS断路器随着运行时间增长,其液压操作机构长期处于高压状态,以及因设备安装工艺、结构材料等原因,易造成机构泄漏、油压异常、液压油脏污等现象
        付小军1   钟自禄2  周华清3   黄清4
        1.2.3.4中广核新能源控股公司江西分公司  江西  南昌  330038
        【摘要】550kV GIS断路器随着运行时间增长,其液压操作机构长期处于高压状态,以及因设备安装工艺、结构材料等原因,易造成机构泄漏、油压异常、液压油脏污等现象,进而导致油泵频繁打压、油压上升困难,危及断路器安全稳定运行,而对于运行6年以上断路器液压系统检修,厂家采取全部更换进口液压油方式,人工费、材料费昂贵,公司结合生产实际,首创了国内GIS液压油循环利用+换新油相结合方式,解决了液压机构频繁打压问题,此创新实践十分具有经济实用性,值得推广使用。
        【关键词】油泵频繁打压  油循环利用+换新油  经济实用性
        前言
        在550kV枢纽变电站中,GIS设备因其成套性强、可靠性高等优点,在电力系统广泛使用,但是据资料表明,65%的高压断路器故障是由操作机构异常引起[1],其机构泄漏、油压异常、液压油脏污等现象随着断路器运行时间的增长,故障率占比居高不下,本文通过介绍中海福建燃气发电有限公司GSR-500R2B型断路器液压机构检修,旨在推广GIS断路器液压油系统检修新工艺。
        一、背景介绍
        中海福建燃气发电有限公司建有4套F级 390MW的燃气发电机组,目前,该厂GIS设备已带电运行10余年,断路器液压机构普遍存在油泵频繁打压、油压上升困难等问题,2018年3月,该厂利用机组检修契机,除对5032断路器进行常规检修外,着重对其液压油系统开展检修。
        1、设备检修规范
        GSR—500R2B型断路器液压油由日本石油株式会社生产的MIL-H-5606E型,采购规范PN-697624,按照平芝公司E7980028-06《维护和检查》常规检查要求,液压油需每运行6年进行全部更换,如下表:

指标说明[3]:
运行粘度,根据采购规范PN-697624要求,运动粘度应在13.2cst以上,危害:过滤器渗透性降低、油流不畅、导致油压降低、润滑不良致磨耗增加、泄露等。
液压颗粒度(清洁度),对运行6年以上的液压油应进行检测,参照电厂用矿物涡轮机油维护管理导则(GB/T 14541-2017)应小于8级,危害:机构内密封面磨损、换向阀卡滞,引发机构打压频繁。
        结果显示液压油颗粒数污染等级最高达到10级,表明油中存在大量絮状物,絮状物会附着在油泵过滤器上并堵塞高低压油管,使油泵无法正常供油,从而导致液压机构频繁打压,影响断路器稳定运行。

        2.液压油更换及化验
        停电泄压后,抽出机构液压油,更换油泵滤网,抽出的液压油重新过滤后加入其中两相油箱中(滤油机型号:颇尔滤油机,25L/min),打压后分、合操作两次对油路进行清洗,清洗后的液压油全部排出统一做废旧处理,然后重新注入过滤后的液压油至两相液压机构中,另一相用全新液压油对液压机构油路打压清洗(清洗后需回收利用),然后注入全新液压油。
        油路清洗完毕后,抽取滤后液压油油样,及时送检化验,化验结果合格后再加入到油箱中,具体步骤见下图:

        化验结果表明,液压油经过过滤处理后,其运行粘度、液压颗粒度(清洁度)均满足采购规范PN-697624、电厂用矿物涡轮机油维护管理导则(GB/T 14541-2017)要求。
        3.滤油后液压机构升压试验:

        通过对断路器油系统试验,数据符合厂家技术要求,液压机构投运后至今已三年有余,未再发生频繁打压现象,表明液压油过滤后荀藩使用具备可行性。
        三、经济性分析
        GSR-500R2B型断路器属于平高集团引进日本东芝公司技术研发制造,设备材料要求高,液压油全从日本进口,据了解,以往设备厂家对GIS开关液压机构使用过的旧油直接废弃,并且新的液压油对液压系统清洗后也不再使用,就此液压油一项就将耗费30余万余元,如果将抽取下来的旧油、清洗油重新仔细过滤,严格检测,确保液压油各项指标均合格后重新利用,将极大节省液压油采购费用。
        四、结   语
        550kV GIS断路器作为枢纽变电站重要电气设备,运行状况时刻关系到电力系统安全稳定运行,而液压机构作为GIS设备故障率较高的部件,其设备检修长期依赖于设备厂家,人工费、材料费较高,该公司大胆创新、敢为人先,首创了液压机构油系统重复循环利用新工艺,最大程度上节省了550kV GIS断路器检修成本,值得行业内推广使用。
[1]朱素萍.高压断路器及其操作机构事故原因分析和处理[J].中国高新技术企业,2007,14(7):72-73
[2]TOSHIBA气体断路器使用说明书[Z].河南平高东芝高压开关有限公司
[3]GB/T14541-2017 电厂用矿物涡轮机油维护管理导则
作者简介:
付小军(1990-),男,江西樟树人,南昌大学科学技术学院 电气工程及其自动化专业,助理工程师,从事电气一次设备检修及高压试验工作;
钟自禄(1979-),男,江西赣州人,广西科技大学 机械工程及其自动化专业,工程师,从事机械设备检修、维护工作;
周华清(1991-),男,湖北黄梅人,华中科技大学 机械设计及制造专业,从事电气设备运行、检修工作;
黄  清(1992-),男, 江西赣州人,南昌大学 电气自动化专业,从事电气设备运行、检修工作。
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