1 2 GIS 气体绝缘金属封闭开关设备 HGIS 气体绝缘组合电器(复合式GIS) 3 断路器主要故障 其他 7% 带电部分 21% 操作机构 43% 控制回路 29% 摘自《高压断路器诊断技术》 4 断路器采用的操作机构 1、电动弹簧操作机构 、 2、气动操作机构 、 3、液压操作机构 、 5 断路器开关结构方式 根据一次设备的电压等级 72.5~145kV 一次设备三相共箱 断路器机构三相机械联动 220kV 363kV 550kV及以上 一次设备三相分箱 断路器机构三相机械联动（ 断路器机构三相机械联动（仅220kV 液压 气动 深圳站220kV 深圳站220kV GIS 例：深圳站500kV HGIS 深圳站500kV ) 断路器机构单相机械动作 三相电气联动 6 气体储能 弹簧储能 7 8 氮气储能器的储能器压力（系统压力）随温度的变化而变 化p=k T/V, 操作功：Fs = pV 因为V T 因为 ≈constant ，所以 p 夏季温度高，油的黏度下降，同时系统的油压升高，因而 夏季泄漏的概率高 冬季温度低，油的黏度增加，同时系统的油压下降，因而 系统的传送效率下降 氮气泄漏到油中的概率较大 温度不变时油压与行程为反比关系，油压下降较快 弹簧的出力与温度无关，分合操作时油压变化不超过5% 9 10 11 12 圆柱螺旋弹簧在长期储压 下易发生弹性减退，弹簧 储能下降，而且无法得到 监测 螺旋簧和氮气储能罐的输 出力变化陡峭，难与 断路 器配合 氮气储能液压操作机构的 输出特性不如液压弹 簧操 作机构 碟簧储能时材料的刚性变 化较小，弹性减退较弱， 且得到在线监测 碟簧平坦的特性曲线有助 于断路器的分合闸操作， 分闸操作碟簧力只变化5% ，合闸操作弹簧力变化小 于2% 13 14 15 16 17 液压机构结构功能模块介绍 基本结构: 五大模块 工作模块: 主要由工作缸和活塞杆组成，采用常充压差动式结构，高 压油恒作用于活塞杆上端。分合闸运动主要通过活塞杆下 端高低压油的转换实现。 工作缸 活塞杆 18 液压机构结构介绍 充压模块： 主要由电机、油泵和一对锥齿轮组成，通过电机带动油泵 把液压油注入储能器，将电能转化成为液压能。 电机 锥齿轮 电机支架 19 液压机构结构介绍 储能模块：主要由储能活塞缸、储能活塞、碟型弹簧组成. 在液压油的作用下通过储能器活塞压缩碟形弹簧并将液压 能长期存储在储能活塞缸内，为断路器分、合闸操作做好 必要的能量储备。 储能器 碟簧 20 液压机构结构介绍 控制模块：主要由电磁阀、换向阀组成，通过主控室给出 的电信号命令使相应电磁阀打开阀口，使换向阀换向从而 达到分闸或合闸的目的。 控制阀组 电磁阀 21 液压机构结构介绍 监测模块：组要由行程开关、安全阀组成，通过对碟簧的 压缩量的监测带动行程开关凸轮旋转来断开或闭合微动开 关触点达到为主控室报警及自动闭锁的目的。当压力高于 规定值时泄压阀自动开启达到保护机构的目的。 手柄 凸轮 微动开关 齿轮齿条 22 以上五个模块通过连接管连接后，可与工作缸组成一个紧 凑的整体，实现可靠的动作，其结构特点具有以下几个优 点： 1. 模块式结构具有结构简单紧凑，零件量少，通 用性 强，性能可靠且便于检查。 2. 液压集成回路具有无外部油管，损耗小，传动效率高， 泄漏量低。 3. 优质碟簧储能器具有不存在氮气泄漏，系统压力稳定， 应力松弛小，寿命长，可靠性高 4. 优良的液压缓冲系统具有操作平稳，无反跳，噪音低， 易于和调速系统不同断路器适配。 23 适配模块（辅助结构）: 液压碟簧操动机构除以上五个主要模块外，还有一些辅助 工作模块，比如防慢分装置、辅助开关等 24 分合指示牌 上盖 辅助开关 记数器 储能器 控制阀 碟簧 行程开关 底座 油泵电机 25 分、合闸过程原理介绍 26 控制阀 27 调速装置工作原理 28 压差自保持功能 速度调节 阀系统防慢分功能 29 储能过程工作原理 碳刷 1 2 5 6 3 储能活塞 7 4 柱塞泵 30 液压机构工作原理介绍 安全阀工作原理 安全阀组件可以保证储能活 塞的行程不会由于异常情况 而超过规定值，避免压力过 高对机构造成的损坏。 31 液压机构工作原理介绍 安全阀工作原理 32 液压机构工作原理介绍 安全阀工作原理 33 液压机构工作原理介绍 防慢分装置工作原理 弹簧插头 34 液压机构安装调试 液压机构安装过程注意事项 密封元件的安装 动密封 结构形式 静密封 安装方向 减少泄漏的关键 35 液压机构安装调试 液压机构安装过程注意事项 碳刷 安装电机前应检查电 机碳刷长度约为12mm 安装台阶垫时应注意 台阶垫的方向 36 37 清除GIS表面的灰尘和污垢 外观检查 1、检查GIS外壳表面漆是否有异常变化，是否出现局 部漆膜颜色加深、起泡、皱皮； 2、检查环氧树脂浇注的绝缘子外露部分是否有颜色异 常、裂纹； 3、检查是否从GIS内部发出异常的声响； 38 39 （1）液压系统有无渗 漏油。 （2）油箱中的油位是 否符合规定。 （3）油泵的启动和停 止压力是否符合规定。 （4）油泵的打压时间 是否符合规定。 （5）油泵每天打压次 数。 （6）记录断路器分合 的次数。 （7）其它异常情况和 状态。 40 （1）断路器机构每隔5~7年检修一次； （2）隔离开关、接地开关的电动（弹簧）机构每隔6~8 年检修一次； （3）机构出现拒分、拒合等现象或者严重分（合）不 到位情况。 41 液压机构补油 注油与放油 注油放油阀 真空泵 油箱堵头 观察窗 液压油 42 液压机构调试 在安装调试时应 拔下放慢分销 必须保证正式运 行前将销子插入 43 液压机构调试 在储能完毕状态时从油位 观察窗中能看见油液即可 44 液压机构调试 液压机构在额定油压位置时，压力开 关拉杆与圆柱销应有约1mm间隙 通过调节螺杆来调节间隙，来 决定安全阀开启的位置。 完成调节后 应备紧螺母 45 储能活塞行程的确定方法： 1.在无压状态用深度尺如图示方法测 量一数值； 2.电机打压，用深度尺测量上支撑环 相对位移变化至要求数值（储能活塞 行程）； 3.调整安全阀拉杆到位； 4.用万用表调整凸轮开关油泵停止点 至断开位置； 5.释放压力并重新打压，观察储能活 塞到位后确认电机可以停止打压。并 复检储能活塞行程。在此过程中应密 切关注储能活塞行程，防止危险发生。 46 47
