高压断路器液压操动机构在线监测系统的研制

　　断路器的分合闸操作是通过操动机构来执行的，操动机构的工作性能和品质优劣对断路器的工作性能和可靠性都有很大的影响。液压机构由于其结构紧凑、传输功率大、操作可靠平稳等优点被广泛的应用于高压开关断路器的操作控制。但是由于液压机构工作压力大、液压油的可压缩性和温敏性等原因，使得液压机构出现故障几率较大，且高压断路器动作次数少，造成了机构出现故障难以查找及检修，对变电站的安全运行造成了很大的威胁。传统的维护以及故障诊断方法还仅仅是以设备的台账、运行记录、故障前的异常情况等来进行，这种维护以及诊断故障的方法是一种静态的、离线的操作方法，所以其时效性差，不具备一定的分析与诊断的能力，因而不能很好的保障设备的正常可靠的运行，在一定程度上影响了供电的可靠性与经济性。

　　本文通过对高压断路器液压操动机构工作原理及常见故障进行分析，提供了一种高压断路器液压操动机构的在线监测装置。该装置不仅能够在线实时监测液压操动机构的工作状态而且能在发生故障时快速诊断出故障原因，可以大幅度缩短检修时间，降低损失。

　　1 工作原理及常见故障分析

　　1.1 液压操动机构工作原理

　　液压操动机构一般由储能部分（储压器、油泵和电动机等）、执行元件（分合闸一级阀和二级阀）、控制元件（分闸前级阀和合闸前级阀等）和辅助元件四部分组成。

　　电动机带动油泵向储压器中打液压油，使储压器内的氮气或弹簧压缩，压强增大，当储压器中的液位达到极限位置时，油泵停止打压，微动开关动作，打压闭锁。断路器合闸时，已储存大量能量的氮气或弹簧释放能量，通过液压油将能量传递给工作缸中的活塞，使断路器合闸，分闸时由阀门控制，利用高低压液压油的压力差使活塞动作，实现分闸动作。

　　1.2 液压操动机构常见故障分析

　　液压机构常见故障主要是由液压油渗漏引起的，液压油从固定连接的部件或相对运动的部件之间渗透出来，即形成渗漏。液压油自高压腔通过阀芯的配合间隙流入低压室叫做内漏；由与连接部件之间的配合间隙流入大气叫做外漏。渗漏主要是由压力差和间隙造成的，通常渗漏会使储压器油位降低，造成油泵频繁启动打压。

　　对于外部泄露来说可能有以下几方面的原因：1）管接口拧紧时由于力矩不够或者过大造成接头的松动或者卡套上的密封线变宽倾斜；2）管接头损坏或者断裂：3）长时间的使用造成密封圈或者垫片损坏。

　　对于内部泄漏来说可能有以下几方面的原因：1）液压弹簧操作机构元件磨损老化；2）阀体由于冲击次数过多造成密封磨损而造成密封不严等。