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  標 題:由操作電源引發的斷路器事故分析
  日 期:2007/6/13  源 自:互聯網 【字體: 字體顏色
 

1事故過程
  當時138開關在備用斷開位置,因操作電源屏燃屏故障殃及開關遠動繼電器,使遠動繼電器變形后燒毀,致使開關合閘后又分閘,138開關合閘后形成與101開關并聯帶#2主變負荷,在分閘過程中U相滅弧室爆炸,炸開的一塊瓷片砸到開關V相至隔離開關的引線上,將刀閘V相引線端部的瓷瓶震斷,半個刀閘導電桿連同引線墜落到開關架構上引起單相接地故障,跳開上級開關。

  2現場檢查情況
  a. 138開關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,觸頭燒損嚴重。動觸頭大部分觸指已與基座脫離,燒損嚴重。
  b. 138、101開關機構壓力指示為零,開關三相分閘指示盤均處于指示窗頂部稍上(分閘到位應處于視窗中間)。總操作電源保險熔斷,遠動操作屏上半部分燒損。站內無雷擊等過電壓放電痕跡,避雷器計數器未動作。
  c.爆炸碎片打壞相鄰電流互感器和隔離開關,一塊較大的碎片將1382刀閘V相接線端子處的瓷瓶打斷,刀閘導電桿落下時對開關架構放電。

  3原因分析
  從損壞的U相看,損壞最嚴重的部位是動、靜觸頭。動觸頭的觸指已燒變形,靜觸頭的觸指大部分脫離基座,動觸頭沿邊一圈燒熔, 引弧邊已基本燒蝕。從燒蝕情況看是開關滅弧措施不利并長時間電弧燃燒所致,開關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開關在15:19:42合,5 s后分,若開關滅弧功能正常,SF6氣體本身絕緣不會因開關動作而下降。LW6A型開關的金屬短接時間(即合分時間)為(65±5) ms, 即開關操作后,最遲70 ms滅弧室的壓氣罩內就可回滿氣體, 滿足下次操作的吹弧要求, 開關短時間合分時間尚未達到該時間等級。排除了因開關合分間隔時間過短, 引起滅弧能力下降導致事故的可能性。
  由以上分析,確認開關事故是由操作機構引起。本次事故原因十分特殊,開關正常的分閘操作應是分閘閥接到指令,開關分閘完成后由輔助接點切斷分閘閥電源,分閘電磁閥應保持50 ms。事故時,138開關分閘時,因燃屏故障直流電源熔斷,分閘閥瞬間失電復位, 造成二級閥腔未能有效泄壓, 仍保持一定壓力, 這可能產生2種狀況:使二級閥內腔保持一定壓力,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, 高壓閥不能有效關閉,引起高壓泄漏;使二級閥桿未能有效復位,在工作缸活塞合閘面泄壓分閘的同時,高壓油通過封閉不嚴的二級閥內腔泄漏。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, 分閘操作時合閘面應完全迅速泄壓;同時各閥關閉高壓油,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,當釋放到一定程度時, 工作缸會滯留在某一位置,即分閘不到位。
  因為斷路器是在高壓存在泄漏的情況下分閘,分閘行程縮短,分閘位置正處于超行程的臨界狀態,U相剛好似接非接,而此時滅弧室的滅弧功能已不起作用,造成動靜觸頭間的燃弧不能熄滅,最后導致滅弧室爆炸。但這個故障并不能引起上級線路保護動作,線路仍帶電,稍后1382刀閘V相半個導電桿落下對地放電,上級開關跳開。
  除137開關是電磁機構外,101、138開關機構處于大約同樣位置, 說明2臺開關具有相同的故障誘因。但101開關分閘指示比138略低,101開關沒有爆炸。
  電源故障是由于站內遠動屏上集中了站內所有開關的操作繼電器,由于個別操作繼電器質量不高,在進行10 kV開關操作時,觸點間的電弧引燃了塑料外殼,造成燃屏故障。這個燒損過程殃及110 kV開關的操作繼電器,使其發出錯誤指令,使本處于備用狀態的138開關誤動作,并且由于遠動屏燒損面積擴大引起電源短路,最后總操作電源保險熔斷。

  4結論
  電源是各類設備安全運行的生命線, 尤其是對于開關設備更是重要。此次開關故障的引發關鍵在操作電源上,因而在修復遠動屏時,選擇了具有阻燃外殼和有消弧功能的遠動繼電器,重新設計與配制了熔斷器,以杜絕此類故障的再次發生。

 
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