550kV 3AT2/3型SF6断路器配置的E1型液压操动机构的结

如图2-6-28所示，试对国内某合资厂生产的550kV 3AT2/3型SF6断路器配置的E1型液压操动机构的结构特点及工作原理进行分析。

1．结构特点

E1型液压操动机构的结构，如图2-6-28所示，每相断路器配置一台该型液压操动机构和一个控制箱及一个辅助开关箱等，相间距离可任意调整，它具有以下主要特点：

图2-6-28  E1型液压操动机构的工作原理

1-储压器；2-工作缸活塞；3-先导阀；4-主阀；5-合闸线圈；6-分闸线圈；7-油箱；8-油泵；9-电动机；10-过滤器；11-逆止阀；12-压力释放阀；13-安全阀；14-油压表；15-压力继电器；16-液压操动机构组件

(1)能够在相当短的时间内为开断大短路电流提供强劲的操作能量。

(2)在不启动电机油泵的前提下，储压器内储存的能量可保证连续的两次合闸、分闸操作顺序。

(3)设置两个独立的分闸线圈回路，使分闸操作更可靠。

(4)控制系统由断路器操作所需要的所有二次元件组成，布置在控制箱内。

(5)外部无油管路，减少了泄漏点，元件小型化，产品质量高，操作噪声小。

(6)寿命长、维护极少，运行费用低，可以满足苛刻的环境条件。

(7)所有控制元件都经过型式试验。防护等级为IP55，并可防止因震动而引起的误动作。

2．工作原理

(1)储压。当油压降低到规定值时，通过压力继电器的触点接通电源，启动电动机9带动油泵8运转，油箱7中的低压油经过低压油管、过滤器10、逆止阀11、油泵等8，进入储压器1的左端，压缩储压器右端的氮气，形成高压油。由于储压器1的左端与工作缸活塞2的上部及主阀4、先导阀3、合闸一级阀等连通，先导阀3和主阀4及合闸阀在复位弹簧的作用下关闭，因此，高压油同时进入常高压区域。当油压达到额定工作压力值时，压力继电器15的相应触点断开，切断电动机9的电源，完成储能过程。在储能过程中或储能完成后，如果由于温度变化或其他意外原因使得油压升高达到安全阀13的开启压力时，安全阀就会自动打开，把高压油放回到油箱7中，当油压降到预先设定的值时，安全阀自动关闭。

(2)合闸过程。当合闸线圈5接到合闸指令励磁后，打开合闸一级阀的阀口，逆止阀也打开，分闸阀在复位弹簧的作用下关闭，先导阀活塞在右端高压油的推动下，向左运动，打开先导阀3，同时先导阀活塞左侧的锥阀封闭泄油口。高压油通过先导阀3进入主阀活塞下端，主阀活塞在下端高压油的推动下，向上运动，打开主阀4，同时主阀活塞上部的锥阀封闭泄油口。高压油通过主阀4进人工作缸活塞2下端的合闸腔，由于工作缸活塞2下端的受力面积大于上端的受力面积，液压作用于两端受力面积不同的工作缸活塞2上，便产生一个向上的推力，推动工作缸活塞2快速向上运动，经操动杆、传动机构，实现断路器合闸操作并始终保持在合闸位置。与此同时，工作缸活塞2上端分闸腔内的高压油经过油管路流向工作缸活塞2下端的合闸腔内，与活塞杆占据等体积的高压油的差额油量由储压器1补充。工作缸活塞2向上运动的同时，也带动辅助开关转换，主控室内的合闸指示灯信号接通，分闸回路接通，可以接受分闸指令。同时断路器分、合闸位置指示器和动作次数计数器都将进行相应的动作。

在合闸状态下，若由于其他意外因素使得液压系统失压，因重力远远小于工作缸活塞2密封圈的摩擦力；先导阀活塞上和主阀活塞上也都有防慢分装置使之保持不动，因此，断路器保持在合闸位置不动。一旦有油压建立，高压油便可同时进入工作缸活塞2的上、下两端，由于压力差的作用，使活塞始终受到一个向上的推力，而不会出现慢分现象。

在合闸状态下，由于合闸线圈失电返回，合闸阀的阀口和分闸阀的阀口及逆止阀的阀口在复位弹簧的作用下都已封闭，为了防止分闸阀的阀口处渗漏油而使先导阀活塞向右移动，导致在运行中误分闸事故发生，在主阀活塞的下端与逆止阀之间开一个小孔，以便及时补充在分闸阀的阀口处渗漏的高压油，使先导阀活塞右端始终保持高压油状态。先导阀3始终保持在打开位置，防止断路器在运行中误分闸。

(3)分闸过程。当分闸线圈6接到分闸指令励磁后，打开分闸阀的阀口使高压油变成低压油，经细油管排回油箱7。与此同时，在高压油的作用下，先导阀活塞向右运动打开锥阀而泄油，先导阀3在复位弹簧的作用下关闭；同时，在高压油的作用下，主阀活塞向下运动打开锥阀而泄油，主阀4在复位弹簧的作用下关闭，主阀活塞下端的低压油经油管排出，工作缸活塞2下端变成了低压油，上端仍是高压油。这时，在储压器活塞右端氮气的强大膨胀推力作用下，通过液压油的传递作用，使工作缸活塞2在其上端高压油的推动下，快速向下运动，工作缸活塞2下端的低压油经粗油管排回油箱7，经操动杆、传动机构，实现断路器的分闸操作并始终保持在分闸位置。高压油的差额油量由储压器1补充。工作缸活塞2向下运动的同时，也带动辅助开关转换，主控室内的分闸指示灯信号接通，合闸回路接通，可以接受合闸指令。同时断路器分、合闸位置指示器和动作次数计数器都将进行相应的动作。