某电厂220kV升压站出线SF6断路器A相储能机构长期动作异常，在断路器合闸之后，其储能机构的动作次数随时间的推移逐渐增加，设备运行存在较大的安全隐患。断路器型号：ELFSP4-1，额定电压：252kV，操作机构型号：HMA4型，生产厂家：瑞士ABB公司，投产日期为1996年。

1 断路器储能机构动作特点

1.1 储能机构的动作频率超常

该断路器A相断路器储能机构投产运行14年的时间里总动作次数达37万余次，动作频率约为每天70次左右，远远超过其他断路器储能机构5至10天动作补压1次的平均水平。

1.2 储能电机动作次数非线性

经观察，该断路器合闸之后，其储能机构的动作次数统计见表1所示。由表中数据看出，其储能机构每天的动作次数随断路器合闸之后时间的推移而不断增加。

表1 断路器储能机构动作次数统计

1.3 储能弹簧的下降速度非线性

经观察，该断路器合闸后，储能电机约运行20秒，待到电机下次动作时，储能弹簧释能下降约14mm。但这14mm并非匀速下降的，开始的1天内，约下降10mm，后面的4mm下降较慢，大约需要3天时间。

1.4 储能时间和动作次数成反比

当该断路器运行一段时间，其储能机构处于每天动作约55至60次的水平时，经观察储能电机每次动作时间约为2秒。在保证安全的情况下，手动断开储能电机电源，等液压降至“闭锁重合闸”报警时再投入电机电源（此时弹簧释能下降约20mm），电机动作时间约4秒，试验之后的24小时内只动作了26次。

2 排除可能故障因素

2.1 液压回路存在漏点

图1为合闸状态下的SF6断路器结构图，图中红色区域为液压回路高压部分，蓝色区域为液压回路低压区域。经详细检查，该断路器本体未有漏油的痕迹，且油镜油位指示正常，证明断路器液压回路没有外漏现象。

2.2 液压回路阀门部件存在轻微泄漏

液压回路油泵出口逆止阀、泄油调节阀、压力安全阀、堵塞栓等地方如果存在轻微泄漏，则泄漏量应是一个常量，储能机构的动作次数不应存在非线性的特点。

2.3 跳闸速度调节孔、合闸速度调节孔堵塞

液压回路跳闸速度调节孔、合闸速度调节孔如果存在堵塞现象，则断路器应表现为分合闸不正常，因分其合闸功能未出现异常，故排除可能。

图1 合闸状态下的SF6断路器结构图

3 动作特点分析及故障点锁定

3.1 动作特点分析

储能电机频繁动作。储能弹簧确实释能下降了，说明断路器液压回路的高压部分存在向低压部分微量泄漏的情况。

储能电机动作次数非线性。证明液压回路高压部分的泄漏量随着时间的变化呈逐渐增大的趋势，这和液压回路高压部分与低压部分的压差变化有关。

储能弹簧的下降速度非线性。断路器完成合闸，储能电机动作储能完毕之后，储能弹簧开始下降的速度较快（1日内约10mm，同等条件下，观察其他断路器储能弹簧基本不下降），说明液压回路的泄漏量和压差大小成正比。

储能时间和动作次数成反比。断路器储能电机动作时间较长时，其储能电机的动作次数相应减少。说明储能电机动作时间过短时（补充2秒），能量补充不完全或者是压力虽然瞬间到位了，但不能阻止泄漏量逐渐增大的趋势。

3.2 锁定故障点

在排除液压回路的可能故障因素后，综合分析断路器储能机构的动作特点，基本确定异常原因为液压回路跳闸电磁阀运行中存在微量泄漏。断路器合闸后，因跳闸电磁阀存在微量泄漏，泄漏量和压差大小成正比，开始压差大，泄漏量较大，所以弹簧开始下降速度较快。

断路器合闸后，由于截流孔后A区压力稍低，转换阀活塞会缓缓向上爬行，当储能电机动作时，受压力的原因，活塞会向正常合闸后的位置方向返回，但并不能100％回到合闸后位置，由于泄漏的原因，活塞会继续向上爬行，如此反复，最终泄漏量越来越大，这是储能电机动作越来越频繁的原因。

当储能时间较短时，转换阀活塞返回程度稍低，当储能时间较长时，转换阀活塞返回程度稍高，这是储能时间和动作次数成反比原因。

4 断路器返厂检修结果

确定断路器异常原因之后，该断路器于2010年返厂解体检修，检查全部密封件未发现明显的、由于密封件造成的漏点。厂家怀疑主要原因是跳闸电磁阀密封不严，运行中存在微量泄漏。在更换全部密封件和分合闸电磁阀后，进行了机构的气密性试验，无渗漏油现象，结果合格；对断路器机构进行了合位和分位保压试验，结果良好。

5 结论

该断路器返厂解体检修后重新投入运行，在近1年时间里，其储能机构的动作频率维持在7天左右1次的水平，完全消除了设备运行的安全隐患。该断路器从发现异常后的2年多时间里，因检修条件不具备，长期依靠分合闸（线路断路器旁带操作）方式，减少其储能机构的动作频率，最终通过分析其动作特点，确定了故障点所在，并返厂检修根除了设备隐患。

（编自《电气技术》，原文标题为“HMA4型断路器储能机构动作异常的分析处理”，作者为余亚林、杨宏宇。）