大型发电机组采用发电机出口断路器 (GCB) 具有以下技术优势:GCB具有使机组调试和维护更加方便, 大大改善同期条件, 避免或减少厂用电切换带来的风险, 提高厂用电可靠性, 简化继电保护接线, 缩短故障恢复时间, 提高机组可用率等优点。因此, 以调峰为主要功能的燃气轮发电机组, 启动频繁, 都采用了GCB的接线方式。
某电厂的发电机出口开关由瑞士ABB制造, 型号为HECS-100XL。如图1。
1 GCB液压操作机构
该断路器的操作机构为HMB 4型弹簧储能操动机构, 该弹簧储能操动机构的原理图如图2。
液压弹簧操作机构的技术概念实现了一种小型集成化设计, 该设计结合了盘簧中的贮能和液压操作以及控制原理。由以下组件构成: (1) 打压模块, (2) 贮能模块, (3) 执行模块, (4) 控制模块, (5) 监控模块。盘簧装置发出的力作用在三个贮能活塞上。在贮能活塞中, 弹簧的机械能值和弹力的传播转换为高压油的压力和体积。液压力在高压存储罐和操作圆筒之间的传输 (高压油柱) , 作为一个快速转变开关, 执行合—开操作, 除此之外, 通过调节节流阀可以简单的设定开关速度。液压弹簧操动机构的主要优点如下: (1) 结构紧凑; (2) 高可靠性; (3) 无需维护; (4) 极低的磨损率; (5) 内在的液压阻尼; (6) 不受温度影响; (7) 非常少的油耗量, 即使在极端少见的事故情况下, 操动机构外壳也能够供应全部的用油量; (8) 增强的模块化标准设计, 无需外接管路。
2 GCB液压操作机构漏油故障
液压系统中有渗漏时, 会带来弹簧压力的损失, 这种损失可用自动泵启动来对其进行补偿。正常情况下, 即使没有触发断路器, 泵每天启动20次 (600次/月) 是允许的。如果泵每天启动多于20次 (600次/月) , 泵装置就应该受到监测。当计算泵启动次数时, 由开关操作 (闭合或打开) 引起的泵启动应该从总的泵启动次数中减去。
2008年6月, 在进行设备巡视时, 发现#1、#2GCB的液压泵有频繁启动现象, #1液压油泵6月4日的启动次数为1277次, 6月
1-断路器2-隔离开关
3 漏油故障处理
经与ABB技术人员沟通分析, 排除了其他可能情况后, 认定为内部泄漏。内部泄漏有两种情况: (1) 内部密封件损害油路泄漏, 这种情况下现场无法处理, 必须返厂处理。 (2) 控制模块泄漏。控制模块如图3所示, 它的相当于图2中部的黄色杆, 用于控制油路的通断。
结合机组运行情况和现场条件, 利用机组的停机机会, 在现场进行控制模块更换。更换过程分三步。
3.1 准备工作
(1) 向调度申请机组和主变停电, 批准后停一次及所有控制电源。 (2) 拆开弹簧液压操作机构外壳, 吊开GCB三相冷却器罩壳。 (3) 按开关特性试验的方案进行试验接线。 (4) 合上GCB操作电源, 进行开关特性试验, 试验结果作为更换转换阀后, 开关调整的依据;因为更换转换阀后, 转换阀内的油孔、油流量与原转换阀可能有所不同, 通过开关特性试验前后的数据对比, 进行开关调整, 可以将开关性能恢复到原来状态。 (5) 试验结束后, 断开控制电源。
3.2 更换控制模块
(1) 手动泄压, 操作泄压手柄, 释放弹簧压力。泄压时应缓慢抬起泄压手柄, 不可直接拉起泄压手柄快速泄压, 这样可能会造成碟簧迅速释放而冲击机座, 造成设备损坏。
(2) 从机构底部松开排油螺栓, 将液压油排尽, 如果没有相同牌号的备用液压油, 排油时必须用干净干燥的的器皿储油, 并做好防尘措施。
(3) 拆下1合闸、2分闸线圈。
(4) 松开控制模块的固定螺栓, 拆下控制模块。
(5) 将原分合闸线圈安装在新控制模块上面, 安装时应注意控制模块与线圈之间的压合O型圈不可错位或安装偏移。
(6) 装复新控制模块, 使用力矩扳手固定 (4.9Nm) 。
(7) 拧紧底部排油螺栓, 使用真空注油法注油, 用一台小型真空泵从注油孔抽真空, 液压油从底部排油阀吸入, 这样可以防止空气混入液压油内, 导致油泵无法打压, 注油量约8升。
(8) 合上操作电源, 启动油泵进行打压, 油泵从完全卸压到打压完毕需运行88秒。
1合闸导向阀2分闸I导向阀3分闸II导向阀4高压连接器/压力测量连接器
3.3 后期工作
(1) 合上操作电源, 进行开关特性试验通过前后试验数据对比, 调整控制模块, 使开关性能恢复到原来状态。
(2) 装复液压操作机构外壳及GCB三相冷却器罩壳。工作结束。
更换控制模块后, 机组运行时, 我们对操作机构的油泵启动次数进行跟踪, 通过一段时间的观察, 发现#1、#2液压油泵的启动次数已大大下降, #1的启动次数每天为6次, #2的启动次数每天为7次。消除了故障, 确保设备安全可靠运行。
4 结语
由于GCB的技术优势, 调峰机组基本采用GCB方案。GCB液压操作机构漏油故障, 不但使油泵频繁启动, 造成油泵电机过热 (油泵电机为短时间运行而设计出的, 不适用于连续的运行;而且由于压力波动, 影响GCB的分合操作, 从而危害机组的运行安全。因此, 当出现该故障时, 要加强与厂家沟通, 及时消除缺陷。
摘要：GCB广泛应用于频繁启停的调峰机组中, 本文简要介绍了HECS-100XL型GCB液压操作机构, 并详细介绍了操作机构的漏油故障处理, 为同类型的GCB故障处理提供参考。
关键词：发电机出口断路器,GCB,液压操作机构,漏油
参考文献
[1] HMB-4型液压弹簧操动机构操作维护使用说明书.
【发电机出口断路器(GCB)操作机构漏油故障处理】相关文章：
断路器控制回路故障分析与处理09-11
220MW机组发电机密封瓦故障分析与处理09-10
井下防爆电机故障原因分析与处理09-10
直供电操作方法及故障处理04-14
浅析小型断路器常见故障及原因09-10
浅谈湿法硫磺成型机操作中常见故障处理09-11
中压真空断路器两种常用操动机构之我见02-14
浅谈真空断路器的操作过电压及其抑制措施09-12
断路作业安全操作规程04-18