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特高压断路器液压操动机构主要由储能元件(电机、油泵、储能器)、控制元件(电磁铁、阀系统)、执行元件(工作缸)和辅助元件(油箱、压力开关、管路)4部分组成。
工作原理如下：储能时，由电机带动油泵运转把油箱中的油液打入储能器进行储能，工作时由储能器提供压力源；合闸操作时，合闸电磁铁带电，在电磁力的作用下，合闸电磁铁推动合闸先导阀的阀芯动作，阀口打开，驱动合闸放大阀动作，改变控制腔压力驱动主阀动作，从而改变工作缸无杆腔压力为高压，推动工作缸进行合闸动作；分闸操作时，分闸电磁铁带电，同理依次驱动分闸先导阀、分闸放大阀、主阀动作，从而改变工作缸无杆腔压力为低压，推动工作缸进行分闸动作。阀系统的动作过程相当于两个电磁阀通过驱动放大阀动作来控制液控两位三通阀动作来实现差动缸的分合闸动作 。
通过调整缓冲间隙的方法对缓冲特性进行了优化，有效降低了缓冲压力峰值，达到了较好的效果，为液压操动机构缓冲性能的优化提供了一种思路 。2100433B
高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，主要由断路器本体和操动机构两部分组成。操动机构主要分为电动机操动机构、弹簧操动机构、气动操动机构和液压操动机构等，其中液压操动机构由于具有输出功大、动作时间短、操作平稳无噪声等特点，广泛应用于高压断路器，尤其是超高压、特高压断路器领域。
随着中国向低碳经济转型， 加快建设以特高压为核心的坚强智能电网被列入“十二五”规划纲要，开发适合1000kV电压等级的断路器是特高压输电技术发展的关键。作为特高压断路器基础部件的液压操动机构是其核心基础单元，其工作性能和质量优劣对高压断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。根据电力部门的统计，断路器的故障中，重故障的44%属操动机构故障，轻故障中操动机构机械故障约占40%。因此通过计算机仿真技术研究特高压断路器液压操动机构的动作特性，提高其整机性能，对加快中国特高压电网的发展具有现实意义 。
常高压保持式液压机构主要由储能元件、控制元件、操作执行元件、辅助元件和电气元件等一部分组成。储能元件由蓄能器、消振容器、滤油器、手力泵和油泵组成。蓄能器由活塞分开，上部一般充氮气。液压是机械行业、机电...
永磁操作机构采用一种全新的智能选相真空开关结构。这种结构工作时主要运动部件只有一个，无需机械脱、锁扣装置，故障源少，可靠性较高，且使用寿命长，一般达十万次以上，同时控制分合闸相位，实现同步控制，从而减...
根据高压断路器能量形式的不同，可将其常用操动机构分为手动操动机构、电磁操动机构、弹簧操动机构、电动机操动机构、气动操动机构和液压操动机构。1、现在普遍使用的QF操作机构都是机械传动，内部设有跳闸弹簧及...
对于特高压断路器液压操动机构，灭弧室本体对液压操动机构的分闸速度要求非常高，由于驱动负载力较大，速度提升会造成惯性力的提高，对工作缸缓冲压力影响明显，如果缓冲压力过高，对缓冲部位的零部件造成的损伤比较严重；缓冲腔压力过于低缓，则无法起到应有的缓冲效果，造成运动末速度较大，在运动行程终点产生较大的机械撞击。怎样均衡二者之间的关系，是液压系统缓冲结构设计必须考虑的关键要素。
对于高压断路器配液压操动机构常用的阶梯型缓冲结构，由于不同的缓冲行程、缓冲作用面积以及缓冲间隙均会对缓冲性能产生影响，增加缓冲行程、缓冲作用面积和缓冲间隙可以降低缓冲压力峰值，改善缓冲性能，但是会减少活塞的运动时间，也有可能增大活塞的末速度，其中增加缓冲行程还会降低活塞的运动速度，影响断路器的速度特性，因此需要对上述3个要素进行变参分析，对其综合作用进行仿真研究，最终得到最优方案，此处仅对缓冲间隙的优化过程进行说明。
优化后的机械行程曲线缓冲阶段更加平缓，分闸速度并未受到影响，运动末速度也没有发生明显变化，优化后的缓冲压力峰值由105.8MPa降低为78MPa，降低幅度为26.3%，明显改善了缓冲部位零部件的工况，有利于提高整机的工作寿命。
液压操动机构的动作电压分析
液压操动机构的动作电压分析
通过分析认为,配液压机构的断路器的动作电压随温度的变化而有较大变化,提出了测取动作电压的正确方法及校核方法。
液压弹簧操动机构分闸动作电压限值的改进
液压弹簧操动机构分闸动作电压限值的改进
为了满足国家标准对断路器分闸脱扣器需满足电压动作极限值的要求,笔者对高压断路器分闸的动作电压限值做了简要介绍,高压断路器分闸的动作电压限值,比较了中国国家标准GB与国际电工标准IEC对此要求的差异以及由此产生的问题,并以HMB-1型操动机构的分闸线圈为例介绍了此类问题的解决思路,为解决同类技术问题提供了有价值的设计参考。
【学员问题】什么原因会使液压操动机构的油泵打压频繁？
【解答】具体原因有：
（1）储压茼活塞杆漏油。
（2）高压油路漏油。
（3）微动开关的停泵、起泵距离不合格。
（4）放油阀密封不良。
（5）液压油内有杂质。
（6）氮气损失。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
CY3液压操动机构的工作原理是：
（1）储能储能是在储压筒内充氮气后进行，接通电源，电机转动，油箱中的常压油经滤网，进人油泵。经油泵柱塞压缩后送人储压筒底部，推动储压筒活塞杆进行工作，压缩氮气而建压。常压油通过油泵高压出油管和油泵逆止阀进人工作缸中的分闸腔中，同时也进人合闸油管，合闸保持油管高压油管。当储压筒上的活塞杆上1CK的行程开关到位时切断电源，油泵停止工作。
（2）合闸当电磁线圈受电后，动铁芯向下运动。推动合闸一级阀杆向下运动。其阀杆堵住泄油孔。阀针推动一级球阀，从控制油管来的高压油经过合闸保持逆止阀进入合闸保持腔中，推动合闸二级活塞向下运动予封分闸泄油孔。再推开二级锥阀，并利用其密封堵住泄油孔的油路，同时，高压油经过二级锥阀阀口进人工作缸中的合闸腔内。由于差压原理，工作缸两侧有高压油。合闸腔内的压力大于分闸腔的压力，产生了对合闸方向的推动，从而合闸。
（3〕分闸电磁铁受电后动铁芯向下运动推开分闸阀杆，阀杆中推开一级分闸一级球阀，合闸保待腔内的高压油经高压油管和被推开的分闸一级阀阀口及其上部的泄油孔进人油箱，二级阀活塞在弹簧的作用下复位。关闭阀口，工作缸中的合闸腔中的高压油通过二级阎上的泄孔进人油箱。由于合闸腔中无压力。工作缸中的活塞在其分闸侧油压作用下完成分闸。
高压断路器是电力输送的关键设备，它在电网中承担着控制和保护的双重任务，而操动机构是高压断路器的关键部件之一。"操动机构液压化"是国内外发展的趋势。液压操动机构的作用是当分合闸指令到来之时，通过电磁铁把分合闸电信号转为机械信号，并通过多级液压阀放大，迅速控制液压缸带动触头动作，完成高压断路器的分合闸任务。液压操动机构属于高速大功率双稳态电液驱动系统，因此对它的研究必须放在如何高速(动作时间以毫秒计算)，进行两个稳态(即合闸、分闸状态)的转换、大功率(瞬时功率达千kW级)控制基础上。当然考虑到电力输送的特殊性，可靠性应始终放在第一位。
1 结构原理 新型液压操动机构配500kV双断口(50~63)kA落地罐式SF6超高压二周波断路器。根据工作需要液压操动机构必须满足以下要求:
(1)除动作可靠外，还必须确保分合闸状态时具有自保持作用和防"失压慢合"、"失压慢分"的作用;
(2)应满足断路器的固分、固合时间和分合闸速度特性等要求[1]。现所配断路器要求固分时间不大于20ms，断路器触头的刚分速度为(10.5~11.5)m/s、刚合速度为(4~5)m/s;
(3)液压缸有良好的缓冲性能，以防止液压系统过高的冲击压力而造成机构的损坏;
(4)不允许有外泄漏，尽量减少内泄，以降低补油泵向蓄能器补油的次数，提高系统可靠性，在分闸或合闸状态额定油压下，静止24h，压力下降不大于2.5MPa。
(5)在额定压力下，分闸操作一次压力下降不大于2.5MPa，合闸操作一次压力下降不大于1.5MPa。
新型液压操动机构能满足上述要求，其结构原理见图1。分合闸电信号分别通过分合闸电磁铁驱动一级球阀，图1 新型500kV超高压断路器液压操动机构原理图控制压力油经一级阀驱动二级锥阀，再经二级阀控制三级阀(由排油阀、进油阀两部分组成)，最后由三级阀控制液压缸动作，是典型的三级液压放大结构。二级阀的设计，使分合闸时都有足够的差动(自保持)压力。同时，三级阀中排油阀上弹簧力作用和进油阀上补油油路保证了合闸时不会因外界震动或阀、缸内泄漏等原因产生误分闸，也保证了系统失压及泵重新启动升压时不致引起慢分、慢合动作。三级阀采用排油阀结构可以获得较快的分闸速度。液压缸活塞尾部有阶梯形的缓冲装置，对高速运动的活塞有良好的制动缓冲作用。采用活塞蓄能器供油，保证系统最高瞬时流量达2000L/min以上。
2 仿真分析 计算机仿真的目的是在产品制造前就能通过仿真预测产品的性能，并能了解系统中各个参数对性能的影响，寻找一组既能满足工艺又能满足系统性能要求的设计参数。超高压断路器分闸过程的性能要求远高于合闸过程，因此，计算机仿真主要是针对分闸过程的。在充分考虑系统中阀口流量、蓄能器、气体压力等各种非线性因素后，建立了新型液压操动机构的数学模型，并进行了计算机仿真[2~4]，综合分析仿真结果，可以得出:
(1)液压操动机构中，影响断路器分闸速度性能的关键参数有系统压力、液压缸活塞直径、三级阀的排油阀阀口系数及其最大限位值4个参数，应综合性能、结构要求及动作可靠性等因素进行确定。
(2)在满足断路器结构及强度的条件下，应尽量降低包括负载在内的液压缸活塞质量和负载力。
(3)由合闸性能要求决定的参数有液压缸活塞杆直径。
(4)对断路器刚分速度和固分时间均无明显影响的"软量"有液压缸阻尼系数、二、三级阀的阻尼系数。"软量"对性能无明显影响，是液压操动机构性能稳定、可靠的保证。
(5)在工程设计范围内，二、三级阀的阀芯质量对断路器刚分速度和固分时间无明显的影响。
3 试验及分析 为了进一步了解液压操动机构的性能，样机在试验台上进行了性能测试。
图2是系统压力对固分时间和刚分速度影响的曲线。随着系统压力的增高，固分时间(曲线图2 系统压力对液压操动机构分闸性能的影响1)减小，刚分速度(曲线2)增大，这与计算机仿真结果相符合。另外，由图2中曲线3知，随着系统压力增高电磁铁动作时间从5.5ms上升到6.5ms，这是因为一级的球阀芯上液压力增大的缘故。但从曲线4可见，这时阀的动作时间则从5.2ms下降到3.5ms，两者相抵实际下降不足1ms，说明固分时间随系统压力提高而缩短，主要原因是系统压力的提高使活塞运动速度加快的缘故。
图3是分闸信号电压变化对动作时间、刚分 上一篇:一种实用的液压系统油温自动控制装置下一篇:复合控制的液压同步系统研究
什么原因会使液压操动机构的油泵打压频繁