湖北省巴東縣電力公司  覃宗樹

巴東縣電力公司所轄的一座35 kV變電站，在一次倒閘操作中，出現(xiàn)10 kV真空斷路器爆炸，導(dǎo)致主變燒毀的事故，筆者參加了*事故調(diào)查分析處理，現(xiàn)對事故的現(xiàn)場進(jìn)行介紹和分析，探討事故的真正原因。

1 變電站基本情況

該站是巴東縣電網(wǎng)中一座建設(shè)規(guī)模比較小、主變?nèi)萘枯^小、地理位置比較偏遠(yuǎn)的35 kV變電站。該變電站配備一臺主變，型號為S9-1250/35；35 kV進(jìn)線通過戶外隔離開關(guān)直接接到35 kV高壓開關(guān)柜，10 kV出線共四回，高壓設(shè)備全部采用的戶內(nèi)高壓開關(guān)柜，主變高壓開關(guān)柜型號是：KYN10-40.5金屬封閉鎧裝移動式高壓開關(guān)柜。主變10 kV出線開關(guān)柜型號是：XGN2-10。綜合自動化設(shè)備（保護(hù)設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)）采用Builder系列設(shè)備。該變電站按少人值班形式設(shè)計(jì)安裝。電氣主接線圖見圖1。

2 事故的經(jīng)過及其處理

事故前的運(yùn)行方式：事故前，系統(tǒng)正常運(yùn)行。該站35 kV、10 kV母線、主變均正常運(yùn)行，該站3條10 kV出線對外供電，一條10 kV線路因機(jī)械閉鎖故障待檢修后供電。事故前主變實(shí)際負(fù)荷200 kW左右。

事故過程及處理。據(jù)當(dāng)班人員介紹：2005年4月24日15：40左右，因10 kV出線2的開關(guān)柜機(jī)械閉鎖故障，需要停電檢修，因處理故障時(shí)與10 kV母線*距離不夠，為了保證*，需要將主變低壓側(cè)斷路器跳開，值班人員先跳開10 kV 101斷路器，在拉開1011隔離開關(guān)后，突然聽見該開關(guān)柜內(nèi)有“吱吱”的放電聲音，接著發(fā)生震耳的爆炸聲和強(qiáng)烈的電弧光，開關(guān)柜內(nèi)火光沖天，整個(gè)高壓室內(nèi)煙霧彌漫，數(shù)秒鐘后，主變發(fā)出刺耳的尖叫聲，主變壓力釋放器動作噴油，持續(xù)數(shù)秒鐘后，上一級變電站線路速斷保護(hù)動作跳閘，將該故障設(shè)備退出系統(tǒng)，導(dǎo)致全站供電中斷。值班人員迅速拉開35 kV進(jìn)線隔離開關(guān)，關(guān)閉全站所有直流電源，并將有關(guān)事故情況迅速上報(bào)調(diào)度及公司各級領(lǐng)導(dǎo)。

事故以后，對事故現(xiàn)場進(jìn)行了認(rèn)真的檢查，事故造成主變低壓側(cè)開關(guān)柜徹底報(bào)廢：101斷路器真空泡爆炸（斷路器在開位，開關(guān)的動、靜觸頭間沒有發(fā)現(xiàn)因分?jǐn)嗳萘坎粔蛩斐傻碾娀∪刍暮圹E）、1011隔離開關(guān)（在開位、沒有明顯的帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)電弧燒毀的現(xiàn)象）及引線灼傷。主變低壓側(cè)開關(guān)柜內(nèi)10 kV 電流互感器及101斷路器下端母排及支持瓷絕緣子灼傷。1019接地開關(guān)三相的動靜觸頭的*燒傷較為嚴(yán)重，10 kV高壓電纜沒有受到損傷。

事故造成主變徹底燒毀（主變噴油、主變箱體嚴(yán)重變形、測試絕緣高低壓繞組對地絕緣為零、低壓繞組B相已經(jīng)熔斷）

事故后，認(rèn)真檢查了后臺監(jiān)控裝置，找尋有關(guān)故障前的運(yùn)行狀況和事故信息。因通訊系統(tǒng)失靈導(dǎo)致事故時(shí)，沒有記憶到任何事故信息和故障前的運(yùn)行狀況。據(jù)值班員反應(yīng)已經(jīng)長時(shí)間沒有正常工作。

3 事故原因探析

對事故后設(shè)備的現(xiàn)場進(jìn)行了認(rèn)真的檢查分析：發(fā)現(xiàn)事故的原因主要是由于主變10 kV側(cè)斷路器真空泡爆炸，造成相間閃絡(luò)而導(dǎo)致三相弧光短路，因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置沒有可靠動作，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，燒毀主變。于是現(xiàn)場提出了幾個(gè)疑點(diǎn)，并展開分析調(diào)查。

·事故發(fā)生時(shí)，變電站主變主保護(hù)及后備保護(hù)沒有動作；

·真空斷路器三相同時(shí)爆炸，造成三相短路。

3.1事故發(fā)生時(shí)該站主變主保護(hù)及后備保護(hù)沒有動作

變電站的保護(hù)配置：主變主保護(hù)，配有差動、瓦斯保護(hù)。主變高壓側(cè)配置過電流后備保護(hù)。應(yīng)該說，保護(hù)配置能滿足要求。這次事故的故障點(diǎn)出現(xiàn)在差動保護(hù)區(qū)內(nèi)，首先差動保護(hù)應(yīng)該可靠動作，后來事故擴(kuò)大，主變重瓦斯保護(hù)應(yīng)該可靠動作，相應(yīng)的后備保護(hù)也應(yīng)該可靠動作。首先對現(xiàn)場保護(hù)裝置進(jìn)行了檢查。檢查中發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置已經(jīng)可靠動作，而且保護(hù)裝置還發(fā)有保護(hù)動作信號（包括主變差動、瓦斯、主變后備的速斷、過流），可是主變高壓側(cè)斷路器并沒有可靠斷開。于是又對斷路器控制回路進(jìn)行了全面的檢查，檢查中發(fā)現(xiàn)全站所有保護(hù)裝置的控制電源全部消失，經(jīng)檢查總控制電源的負(fù)極（-KM）保險(xiǎn)燒毀。換上以后，全站保護(hù)裝置的控制電源恢復(fù)。經(jīng)分析，這個(gè)保險(xiǎn)熔練并不是在事故中燒毀的，而是在事故前已經(jīng)燒毀，如果假設(shè)是在事故中有短路導(dǎo)致保險(xiǎn)燒毀的，那么在換上以后還應(yīng)該繼續(xù)燒毀。且在恢復(fù)控制電源后，做主變高壓側(cè)斷路器（31斷路器）傳動試驗(yàn)，斷路器可靠動作。由此證明保護(hù)裝置在事故時(shí)可靠動作，而沒有可靠傳動斷路器的主要原因是控制電源消失。

同時(shí)在當(dāng)時(shí)的檢查中發(fā)現(xiàn)，變電站的綜合自動化裝置的后臺監(jiān)控裝置因通訊中斷，處于癱瘓狀態(tài)。沒有能查出控制電源消失的具體時(shí)間。

3.2真空斷路器三相同時(shí)爆炸，造成三相短路

真空斷路器爆炸的原因有兩點(diǎn)：

原因之一：真空泡存在質(zhì)量問題。真空斷路器在開斷電流時(shí)，由于滅弧室本身的原因，當(dāng)電流從峰值下降尚未到達(dá)自然零點(diǎn)時(shí)，電弧熄滅，電流被突然中斷，這種現(xiàn)象就是平時(shí)所說的截流過電壓。由于電流被突然中斷，電感負(fù)載上所殘留的電磁能量就會產(chǎn)生過電壓。這種由于產(chǎn)品質(zhì)量問題而引起的事故，據(jù)大量真空泡故障事件證明，一般只有單只真空泡由于工藝不過關(guān)使真空度達(dá)不到要求，而引起破裂的可能性較多外，三相同時(shí)炸開并形成強(qiáng)有力的爆炸，這種幾率較少。在一年一度的設(shè)備試驗(yàn)中沒有發(fā)現(xiàn)任何缺陷，事故后又對站內(nèi)的其它真空斷路器進(jìn)行了檢測，沒有發(fā)現(xiàn)任何問題。

事故后對斷路器進(jìn)行了認(rèn)真的檢查，在斷路器的動、靜觸頭間沒有發(fā)現(xiàn)因分?jǐn)嗳萘坎粔蛩斐傻碾娀齻暮圹E。而且從現(xiàn)場的痕跡來看，事故并沒有出現(xiàn)在斷路器分開的瞬間，而是發(fā)生在1011隔離開關(guān)拉開后。更何況當(dāng)時(shí)斷開斷路器時(shí)基本上是空載，所以說這種可能性很小。

原因之二：在事故或故障時(shí)，發(fā)生間歇性放電，產(chǎn)生過電壓，導(dǎo)致真空斷路器真空泡爆炸。

在事故發(fā)生前，系統(tǒng)內(nèi)沒有任何故障，系統(tǒng)運(yùn)行正常（從當(dāng)時(shí)調(diào)度的運(yùn)行資料可以看出）。出現(xiàn)故障應(yīng)該是在站內(nèi)，于是認(rèn)真檢查了事故現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)1019接地開關(guān)安裝在斷路器與主變之間（見主接線圖），接地開關(guān)的分合只要斷路器及隔離開關(guān)分開以后，不考慮主變高壓側(cè)斷路器是否斷開，就可以任意分合。當(dāng)時(shí)就懷疑值班人員誤合了1019接地開關(guān)，但是考慮到如果是誤合1019接地開關(guān)就會造成三相短路，燒毀接地開關(guān)，同時(shí)真空斷路器因在電源和接地開關(guān)的外側(cè)，不應(yīng)該受到很大的傷害。而在現(xiàn)場的實(shí)際情況是斷路器燒毀的情況特別嚴(yán)重，而1019接地開關(guān)受到的傷害比較輕。于是這起事故的分析出現(xiàn)了比較大的分歧。

但仔細(xì)觀察1019接地開關(guān)燒傷的情況，雖然沒有發(fā)現(xiàn)1019接地開關(guān)有明顯的帶電合接地開關(guān)的燒毀痕跡。但1019接地開關(guān)三相的動靜觸頭間的*燒傷較為嚴(yán)重，三相的動靜觸頭間的*出現(xiàn)明顯的弧光融化的跡象，推測有可能是值班人員對現(xiàn)場設(shè)備不太熟悉。在拉開1011隔離開關(guān)后，錯誤的認(rèn)為1019接地開關(guān)安裝在斷路器靠母線側(cè)，于是慢慢地操作（合上1019接地開關(guān)），待合上一定距離，1019接地開關(guān)的靜、動觸頭間擊穿放電，這時(shí)候值班人員聽見有“吱吱”的放電聲音，便停止操作，這時(shí)由于三相同時(shí)對地放電，引起三相閃絡(luò)，產(chǎn)生過電壓，導(dǎo)致真空斷路器三相真空泡爆炸，終造成三相弧光短路。因保護(hù)不能可靠動作，導(dǎo)致事故進(jìn)一步擴(kuò)大。而在事故后，值班人員又將1019接地開關(guān)恢復(fù)到斷開位置，給現(xiàn)場檢查人員造成假象。查閱了有關(guān)資料和咨詢廠家技術(shù)人員，認(rèn)為這種可能性比較大。雖然詢問值班人員，沒有承認(rèn)操作過接地開關(guān)，但問及這接地開關(guān)的作用時(shí)值班人員沒有回答出來。從現(xiàn)場分析和口述完全有這種可能。

真空斷路器應(yīng)該說還是近10年來剛剛得以迅猛發(fā)展的產(chǎn)品，雖說過電壓問題已搞得比較清楚，但對于具體的現(xiàn)場而言，情況要復(fù)雜得多，故以上分析僅供參考。

4 事故的總結(jié)

4.1 該站的安裝設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重缺陷，為事故的發(fā)生埋下了危機(jī)

主變二次側(cè)的高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)選型錯誤，沒有可靠機(jī)械措施或電氣閉鎖裝置來閉鎖1019接地開關(guān)。該型號的開關(guān)柜（型號：XGN2-10）不能用于電源進(jìn)線柜，只能用于單側(cè)電源出線開關(guān)柜。如果現(xiàn)場已經(jīng)采用，必須安裝可靠的閉鎖裝置。

站內(nèi)直流電源保險(xiǎn)配置嚴(yán)重不合理。支路保險(xiǎn)和總保險(xiǎn)型號選擇沒有區(qū)別，有時(shí)甚至出現(xiàn)總保險(xiǎn)的額定電流小于支路保險(xiǎn)的情況。正常時(shí)直流電源保險(xiǎn)應(yīng)該分級配置，不應(yīng)該存在支路有問題就燒毀總保險(xiǎn)的現(xiàn)象。

4.2 現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)及管理措施嚴(yán)重不力，導(dǎo)致設(shè)備在無監(jiān)管狀態(tài)下運(yùn)行

沒有完善的運(yùn)行規(guī)程。在運(yùn)行規(guī)程和運(yùn)行值班員上崗培訓(xùn)中沒有明確提出現(xiàn)場的“危險(xiǎn)點(diǎn)”運(yùn)行注意事項(xiàng)。

值班人員*意識、責(zé)任心欠缺，對現(xiàn)場設(shè)備不熟悉，控制電源消失時(shí)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，更不能及時(shí)處理。后臺監(jiān)控裝置長期不能正常運(yùn)行沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處

摘要：真空斷路器，是以基本不需要維修的真空滅弧室(又稱真空管)為主體及相關(guān)附件組合而成，它的操作機(jī)構(gòu)由于動作行程短，結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，因而故障少，被稱為免維護(hù)電器。但是，真空斷路器并不是完全不需要維護(hù)的，它在額定短路開斷電流開斷次數(shù)，或機(jī)械操作次數(shù)達(dá)到規(guī)定的次數(shù)后，都要進(jìn)行維護(hù)。
關(guān)鍵詞：高壓 帶電 操作 機(jī)構(gòu)

真空斷路器的維護(hù)

鐘業(yè)雷 穆培忠 河南省淮濱縣電業(yè)局 （464400）

真空斷路器，是以基本不需要維修的真空滅弧室(又稱真空管)為主體及相關(guān)附件組合而成，它的操作機(jī)構(gòu)由于動作行程短，結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，因而故障少，被稱為免維護(hù)電器。但是，真空斷路器并不是完全不需要維護(hù)的，它在額定短路開斷電流開斷次數(shù)，或機(jī)械操作次數(shù)達(dá)到規(guī)定的次數(shù)后，都要進(jìn)行維護(hù)。

1  真空滅弧室

    真空滅弧室是真空斷路器的主要元件。它是一只管形的玻璃管(或陶瓷管)內(nèi)，密封著所有的滅弧元件，分合閘時(shí)通過動觸桿運(yùn)動，拉長或壓縮波紋管而不破壞滅弧室內(nèi)真空的裝置。

    (1)  檢查外觀有無異常、外表面有無污損，如果絕緣外殼表面沾污，應(yīng)用干布擦試干凈。

    (2)  動靜觸頭累積磨損厚度超過3mm，就要更換真空管。

    (3)  真空度的檢查主要通過工頻耐壓法檢查，在真空斷路器處于開斷狀態(tài)下，在真空滅弧管的觸頭間加上規(guī)定的預(yù)防性工頻試驗(yàn)電壓1min，無異常。

    (4)  每一次維護(hù)，都要對真空斷路器的觸頭開距、壓縮行程、三相同期性進(jìn)行檢查及調(diào)整。

2  高壓帶電部分

    高壓帶電部分指真空滅弧室的靜導(dǎo)電桿和動導(dǎo)電桿接到主回路端子以接通電路的部分，它由支持絕緣子、絕緣套管等絕緣元件支撐在真空斷路器的框架上。

    (1)  檢查導(dǎo)電部分有無變色、斷裂、銹蝕，固定聯(lián)接部分元件有無松動，絕緣有無破損、污損。

    (2)  測試主回路相對地、相與相之間及絕緣提升桿的絕緣電阻應(yīng)不小于規(guī)定值。

    (3)  斷路器在分、合閘狀態(tài)下分別進(jìn)行主回路相對、相間及斷口的交流耐壓試驗(yàn)1min，應(yīng)合格；絕緣提升桿在更換或干燥后必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

    (4)  測試真空滅弧室二個(gè)端之間、主回路端之間的接觸電阻，應(yīng)不大于規(guī)定值。

3  操作機(jī)構(gòu)部分

    真空斷路器的操作機(jī)構(gòu)一般采用電磁操作機(jī)構(gòu)、電動或手動彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)。

    (1)  檢查緊固元件有無松動、各種元件是否生銹、變形、損傷、更換不合格的部件、涂上防銹油。

    (2)  多次進(jìn)行分、合閘操作試驗(yàn)、自由脫扣試驗(yàn)、通電合閘操作試驗(yàn)，斷路器應(yīng)無異常。

    (3)  測試電磁操作機(jī)構(gòu)在120％—65％的額定電壓范圍內(nèi)分合閘操作無異常；30％額定分閘電壓進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)不得分閘。在110％—85％的額定電壓范圍分、合閘內(nèi)操作無異常。

4  控制組件

    控制組件是操作斷路器所不可缺少的部分。主要檢查各個(gè)接線端子，有無松動變色，微動開關(guān)、輔助開關(guān)的動作是否到位、觸頭有無燒損，各個(gè)電氣及控制回路元件的絕緣電阻應(yīng)不少于2MΩ