由操作電源引發(fā)的斷路器事故分析

1事故過(guò)程
　　當(dāng)時(shí)138開(kāi)關(guān)在備用斷開(kāi)位置，因操作電源屏燃屏故障殃及開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)動(dòng)繼電器，使遠(yuǎn)動(dòng)繼電器變形后燒毀，致使開(kāi)關(guān)合閘后又分閘，138開(kāi)關(guān)合閘后形成與101開(kāi)關(guān)并聯(lián)帶#2主變負(fù)荷，在分閘過(guò)程中U相滅弧室爆炸，炸開(kāi)的一塊瓷片砸到開(kāi)關(guān)V相至隔離開(kāi)關(guān)的引線上，將刀閘V相引線端部的瓷瓶震斷，半個(gè)刀閘導(dǎo)電桿連同引線墜落到開(kāi)關(guān)架構(gòu)上引起單相接地故障，跳開(kāi)上級(jí)開(kāi)關(guān)。��

　　2現(xiàn)場(chǎng)檢查情況
　　a. 138開(kāi)關(guān)U 相滅弧室瓷套粉碎性爆炸，靜觸頭連同部分瓷套及接線端子落地，觸頭燒損嚴(yán)重。動(dòng)觸頭大部分觸指已與基座脫離，燒損嚴(yán)重。
　　b. 138、101開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)壓力指示為零，開(kāi)關(guān)三相分閘指示盤(pán)均處于指示窗頂部稍上（分閘到位應(yīng)處于視窗中間）。總操作電源保險(xiǎn)熔斷，遠(yuǎn)動(dòng)操作屏上半部分燒損。站內(nèi)無(wú)雷擊等過(guò)電壓放電痕跡，避雷器計(jì)數(shù)器未動(dòng)作。
　　c.爆炸碎片打壞相鄰電流互感器和隔離開(kāi)關(guān)，一塊較大的碎片將1382刀閘V相接線端子處的瓷瓶打斷，刀閘導(dǎo)電桿落下時(shí)對(duì)開(kāi)關(guān)架構(gòu)放電。

　　3原因分析
　　從損壞的U相看，損壞最嚴(yán)重的部位是動(dòng)、靜觸頭。動(dòng)觸頭的觸指已燒變形，靜觸頭的觸指大部分脫離基座，動(dòng)觸頭沿邊一圈燒熔, 引弧邊已基本燒蝕。從燒蝕情況看是開(kāi)關(guān)滅弧措施不利并長(zhǎng)時(shí)間電弧燃燒所致，開(kāi)關(guān)因不能滅弧而溫度劇增，造成滅弧室粉碎性爆炸。
　　故障記錄表明138開(kāi)關(guān)在15：19：42合，5 s后分，若開(kāi)關(guān)滅弧功能正常，SF6氣體本身絕緣不會(huì)因開(kāi)關(guān)動(dòng)作而下降。LW6A型開(kāi)關(guān)的金屬短接時(shí)間（即合分時(shí)間）為（65±5） ms, 即開(kāi)關(guān)操作后,最遲70 ms滅弧室的壓氣罩內(nèi)就可回滿氣體, 滿足下次操作的吹弧要求, 開(kāi)關(guān)短時(shí)間合分時(shí)間尚未達(dá)到該時(shí)間等級(jí)。排除了因開(kāi)關(guān)合分間隔時(shí)間過(guò)短, 引起滅弧能力下降導(dǎo)致事故的可能性。
　　由以上分析，確認(rèn)開(kāi)關(guān)事故是由操作機(jī)構(gòu)引起。本次事故原因十分特殊，開(kāi)關(guān)正常的分閘操作應(yīng)是分閘閥接到指令，開(kāi)關(guān)分閘完成后由輔助接點(diǎn)切斷分閘閥電源，分閘電磁閥應(yīng)保持50 ms。事故時(shí)，138開(kāi)關(guān)分閘時(shí)，因燃屏故障直流電源熔斷，分閘閥瞬間失電復(fù)位, 造成二級(jí)閥腔未能有效泄壓, 仍保持一定壓力, 這可能產(chǎn)生2種狀況：使二級(jí)閥內(nèi)腔保持一定壓力,該壓力使得分配閥的泄壓低壓端保持一定壓力, 造成閥體不能到位,引起供排油閥體不到位, 高壓閥不能有效關(guān)閉，引起高壓泄漏；使二級(jí)閥桿未能有效復(fù)位，在工作缸活塞合閘面泄壓分閘的同時(shí)，高壓油通過(guò)封閉不嚴(yán)的二級(jí)閥內(nèi)腔泄漏。這2種情況均可造成高壓油的快速泄壓。工作缸活塞分閘面處于常高壓狀態(tài), 分閘操作時(shí)合閘面應(yīng)完全迅速泄壓；同時(shí)各閥關(guān)閉高壓油，由于存在高壓泄漏, 致使工作缸分閘面的壓力釋放, 分閘壓力不夠，當(dāng)釋放到一定程度時(shí), 工作缸會(huì)滯留在某一位置，即分閘不到位。
　　因?yàn)閿嗦菲魇窃诟邏捍嬖谛孤┑那闆r下分閘，分閘行程縮短，分閘位置正處于超行程的臨界狀態(tài)，U相剛好似接非接，而此時(shí)滅弧室的滅弧功能已不起作用，造成動(dòng)靜觸頭間的燃弧不能熄滅，最后導(dǎo)致滅弧室爆炸。但這個(gè)故障并不能引起上級(jí)線路保護(hù)動(dòng)作，線路仍帶電，稍后1382刀閘V相半個(gè)導(dǎo)電桿落下對(duì)地放電，上級(jí)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)。
　　除137開(kāi)關(guān)是電磁機(jī)構(gòu)外，101、138開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)處于大約同樣位置, 說(shuō)明2臺(tái)開(kāi)關(guān)具有相同的故障誘因。但101開(kāi)關(guān)分閘指示比138略低，101開(kāi)關(guān)沒(méi)有爆炸。
　　電源故障是由于站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)屏上集中了站內(nèi)所有開(kāi)關(guān)的操作繼電器，由于個(gè)別操作繼電器質(zhì)量不高，在進(jìn)行10 kV開(kāi)關(guān)操作時(shí)，觸點(diǎn)間的電弧引燃了塑料外殼，造成燃屏故障。這個(gè)燒損過(guò)程殃及110 kV開(kāi)關(guān)的操作繼電器，使其發(fā)出錯(cuò)誤指令，使本處于備用狀態(tài)的138開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作，并且由于遠(yuǎn)動(dòng)屏燒損面積擴(kuò)大引起電源短路，最后總操作電源保險(xiǎn)熔斷。��

　　4結(jié)論
　　電源是各類(lèi)設(shè)備安全運(yùn)行的生命線, 尤其是對(duì)于開(kāi)關(guān)設(shè)備更是重要。此次開(kāi)關(guān)故障的引發(fā)關(guān)鍵在操作電源上，因而在修復(fù)遠(yuǎn)動(dòng)屏?xí)r，選擇了具有阻燃外殼和有消弧功能的遠(yuǎn)動(dòng)繼電器，重新設(shè)計(jì)與配制了熔斷器，以杜絕此類(lèi)故障的再次發(fā)生。