变电站空气压缩系统分析.docx

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变电站空气压缩系统分析

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摘要：空气压缩系统是变电站核心部件断路器所配备的气动机构的重要组成部分，它的作用是为气动机构的分合闸操作提供能量来源。本文从空气压缩系统的布局入手，重点介绍空压机等核心部件和原理，分析空压系统的报警信号、常见缺陷，并结合工作经验，提出一些改进意见，希望对变电站空压系统的运行维护有所帮助。

关键词：空气压缩系统；空压机；储气罐；报警信号

引言

断路器作为变电站的核心元件主要有弹簧、液压及气动三种操动机构，这其中，气动机构以其动作快、操作平稳、短时失电仍可操作数次等优点得到广泛应用。本文将从压缩、储存、控制及管路等模块入手，重点介绍空压机、储气罐，气站的作用和原理，分析空压系统的缺陷及报警信号，并结合多年设备检修经验，提出改进意见，以求提高运维效率与质量、降低运维成本。

1空气压缩系统的机构

图1空气压缩系统的结构原理图

图1是空气压缩系统的结构原理图，右侧空压机将空气进行压缩，储存在储气罐中。储气罐中的高压气体在气站进行减压后，经过气体管路输送到机构箱后面的储气筒供机构使用，机构箱储气筒前端逆止阀的作用是使气体单向传输，防止空气倒灌。

2空气压缩系统的组成

空气压缩系统主要由空压机、储气罐、气站、气体管路、储气筒及各种阀门组成，下面我们将对这些设备的原理和作用进行分析。

2.1空压机

空压机是一种用于压缩空气的设备，其工作原理是由电动机直接驱动压缩机，使曲轴旋转，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器进入气缸，在压缩行程中，由于气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经一二级油水分离器、排气管进入储气罐。为了防止压力开关故障，导致空压机无法停止，压力持续增加，在两级过滤器上分别装设了安全阀。安全阀的打开压力值是3.6MPa，关闭压力值是3.0MPa。

图2空压机

图3储气罐

2.2储气罐

储气罐在空气压缩系统中的作用是：缓冲，使供气更加稳定，减少空压机的频繁启动；同时让压缩空气在储气罐中沉淀更有利于除水除污。每个储气罐上各装有一个气压表实时测量气体压力值，当压力值过大时，可通过储气罐顶部的安全阀泄压，其打开压力值是3.45MPa，关闭压力值是3.0MPa。

2.3气站

储气罐出来的高压气体，经过气站减压阀进行降压后输送到每一个间隔机构箱后的储气筒供给机构使用，减压阀的输入侧额定压力值是3.0MPa,输出侧的额定压力值为1.5MPa，为了防止输出气压过大，在减压阀输出侧装有安全阀，其打开压力值为1.6MPa，关闭压力值是1.5MPa。

在减压阀一二次侧安装有气压表和气体压力继电器，用于气压的测量和报警发信，其信号及定值如下表所示：

图4气站告警信号图

从图中可见，高压侧的额定压力值是3.0MPa，低压侧的额定压力值是1.5MPa,到达表中对应的压力值及发相应的报警信号。

（4）储气筒

经过减压阀减压之后的气体经过气体管道接入汇控柜后面的储气筒，继而与机构的圆柱阀气缸连通，储气筒在额定气压下最少可满足一次分合分操作的要求。机构箱内装有63AA、63AL、63AR三个压力继电器，分别用于发空气压力低告警、闭锁断路器分合闸和闭锁断路器重合闸，其具体动作及复归压力值如下表所示：

图5储气筒告警信号图

3空气压缩系统缺陷分析

空气压缩系统主要的缺陷有发气压低报警信号、频繁补气、补气超时。○1气压降低，发63AL报警信号，缺陷点可能是电动机或空压机故障，也有可能是电动机电源空开跳闸；○2补气频繁的原因主要是密封不良、压缩空气漏气严重；○3补气超时主要由空压机故障，间隙多大引起。

4空气压缩系统改进建议

目前存在的空压系统报警信号都不具备时效性，当发出信号时，缺陷已经较为严重，只能采取更换备品的方法进行消缺。为了能实时把控空压系统的运行状态，建议加装空压机运行状态在线监测装置。该装置通过实时采集空压机启动次数、启动时间、打压时长、储气罐水含量、空压机机油油位等信息形成标准打压曲线。当曲线偏移标准线时发出告警信号，这样便能预知缺陷，及早消缺。

参考文献

[1]杨相泽.变电检修[M].北京:中国电力出版社,2005:429-430.

[2]吴贻志,220kVGIS开关气动操作机构原理分析与气路改进措施研究[J].技术交流,2011,(12):3-4.

王东方（1993-），男，江西抚州人，本科，主要从事：变电检修。

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-全文完-