真空斷路器爆炸事故

1、變電站基本狀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、地理地點(diǎn)比較偏僻的35kV變電站。該變電站裝備一臺主變，型號為S9-1250/35；35kV進(jìn)線經(jīng)過戶外隔走開關(guān)直接接到35kV高壓開關(guān)柜，10kV出線共四回，高壓設(shè)施所有采納的戶內(nèi)高壓開關(guān)柜，主變高壓開關(guān)柜型號是：金屬封閉鎧裝挪動式高壓開關(guān)柜。主變10kV出線開關(guān)柜型號是：XGN2-10。綜合自動化設(shè)施（保護(hù)設(shè)施、監(jiān)控系統(tǒng)）采納Builder系列設(shè)施。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。事故的經(jīng)過及其辦理事故前的運(yùn)轉(zhuǎn)方式：事故前，系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該站35kV、10kV母線、主變均正常運(yùn)轉(zhuǎn)，該站3條10kV出線對外

2、供電，一條10kV線路因機(jī)械閉鎖故障待檢修后供電。事故前主變實(shí)質(zhì)負(fù)荷200kW左右。事故過程及辦理。據(jù)當(dāng)班人員介紹：2005年4月24日15：40左右，因10kV出線2的開關(guān)柜機(jī)械閉鎖故障，需要停電檢修，因辦理故障時與10kV母線安全距離不夠，為了保證安全，需要將主變低壓側(cè)斷路器跳開，值班人員先跳開10kV101斷路器，在拉開1011隔走開關(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)生震耳的爆炸聲和激烈的電弧光，開關(guān)柜內(nèi)火光沖天，整個高壓室內(nèi)煙霧洋溢，數(shù)秒鐘后，主變發(fā)出難聽的尖喊聲，主變壓力開釋器動作噴油，連續(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)施退出系統(tǒng)，致使全站供

3、電中止。值班人員快速拉開35kV進(jìn)線隔走開關(guān)，封閉全站所有直流電源，并將相關(guān)事故狀況快速上報調(diào)動及企業(yè)各級領(lǐng)導(dǎo)。圖1電氣主接線圖事故此后，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)柜完全報廢：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∠诘挠≯E）、1011隔走開關(guān)（在開位、沒有顯然的帶負(fù)荷拉合隔走開關(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)10kV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)三相的動靜觸頭的尖端燒傷較為嚴(yán)重，10kV高壓電纜沒有遇到損害。事故造成主變完全燒毀（主變噴油、主變箱體嚴(yán)重變形、測試絕

4、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，搜尋相關(guān)故障前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和事故信息。因通信系統(tǒng)失靈致使事故時，沒有記憶就任何事故信息和故障前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。據(jù)值班員反響已經(jīng)長時間沒有正常工作。3事故原由探析對事故后設(shè)施的現(xiàn)場進(jìn)行了認(rèn)真的檢查剖析：發(fā)現(xiàn)事故的原由主若是因?yàn)橹髯?0kV側(cè)斷路器真空泡爆炸，造成相間閃絡(luò)而致使三相弧光短路，因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置沒有靠譜動作，致使事故擴(kuò)大，燒毀主變。于是現(xiàn)場提出了幾個疑點(diǎn)，并睜開剖析檢查。事故發(fā)生時，變電站主變主保護(hù)及后備保護(hù)沒有動作；真空斷路器三同樣時爆炸，造成三相短路。事故發(fā)生時該站主變主保護(hù)及后備保護(hù)沒有動作變電站的保護(hù)配置：主

5、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)當(dāng)說，保護(hù)配置能知足要求。此次事故的故障點(diǎn)出此刻差動保護(hù)區(qū)內(nèi)，第一差動保護(hù)應(yīng)當(dāng)靠譜動作，此后事故擴(kuò)大，主變重瓦斯保護(hù)應(yīng)當(dāng)靠譜動作，相應(yīng)的后備保護(hù)也應(yīng)當(dāng)靠譜動作。第一對現(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)靠譜動作，并且保護(hù)裝置還發(fā)有保護(hù)動作信號（包含主變差動、瓦斯、主變后備的速斷、過流），但是主變高壓側(cè)斷路器并無靠譜斷開。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)裝置的控制電源所有消逝，經(jīng)檢查總控制電源的負(fù)極（-KM）保險燒毀。換上此后，全站保護(hù)裝置的控制電源恢復(fù)。經(jīng)剖析，這個保險熔練其實(shí)不是在事故中燒毀

6、的，而是在事故前已經(jīng)燒毀，假如假定是在事故中有短路致使保險燒毀的，那么在換上此后還應(yīng)當(dāng)連續(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)，斷路器靠譜動作。由此證明保護(hù)裝置在事故時靠譜動作，而沒有靠譜傳動斷路器的主要原由是控制電源消逝。同時在當(dāng)時的檢查中發(fā)現(xiàn)，變電站的綜合自動化妝置的后臺監(jiān)控裝置因通信中止，處于癱瘓狀態(tài)。沒有能查出控制電源消逝的詳細(xì)時間。真空斷路器三同樣時爆炸，造成三相短路真空斷路器爆炸的原由有兩點(diǎn)：原由之一：真空泡存在質(zhì)量問題。真空斷路器在開斷電流時，因?yàn)闇缁∈易约旱脑?，?dāng)電流從峰值降落還沒有抵達(dá)自然零點(diǎn)時，電弧熄滅，電流被突然中止，這類現(xiàn)象就是平常所說的

7、截流過電壓。因?yàn)殡娏鞅煌蝗恢兄?，電感?fù)載上所殘留的電磁能量就會產(chǎn)生過電壓。這類因?yàn)楫a(chǎn)質(zhì)量量問題而惹起的事故，據(jù)大批真空泡故障事件證明，一般只有單只真空泡因?yàn)楣に嚳墒顷P(guān)使真空度達(dá)不到要求，而惹起破碎的可能性許多外，三同樣時炸開并形成強(qiáng)有力的爆炸，這類幾率較少。在一年一度的設(shè)施試驗(yàn)中沒有發(fā)現(xiàn)任何缺點(diǎn)，事故后又對站內(nèi)的其余真空斷路器進(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挠≯E。并且從現(xiàn)場的印跡來看，事故并無出此刻斷路器分開的瞬時，而是發(fā)生在1011隔走開關(guān)拉開后。更況且當(dāng)時斷開斷路器時基本上是空載，因此說這類可能性很

8、小。原由之二：在事故或故障時，發(fā)生間歇性放電，產(chǎn)生過電壓，致使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)轉(zhuǎn)正常（從當(dāng)時調(diào)動的運(yùn)轉(zhuǎn)資料能夠看出）。出現(xiàn)故障應(yīng)當(dāng)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)的分合只需斷路器及隔走開關(guān)分開此后，不考慮主變高壓側(cè)斷路器能否斷開，就能夠隨意分合。當(dāng)時就思疑值班人員誤合了1019接地開關(guān)，但是考慮到若是是誤合1019接地開關(guān)就會造成三相短路，燒毀接地開關(guān)，同時真空斷路器因在電源和接地開關(guān)的外側(cè)，不該當(dāng)遇到很大的損害。而在現(xiàn)場的實(shí)質(zhì)狀況是斷路器燒毀的狀況非凡嚴(yán)重，而1019接地開關(guān)遇到

9、的損害比較輕。于是這舉事故的剖析出現(xiàn)了比較大的分歧。但認(rèn)真察看1019接地開關(guān)燒傷的狀況，固然沒有發(fā)現(xiàn)1019接地開關(guān)有顯然的帶電合接地開關(guān)的燒毀印跡。但1019接地開關(guān)三相的動靜觸頭間的尖端燒傷較為嚴(yán)重，三相的動靜觸頭間的尖端出現(xiàn)顯然的弧光消融的跡象，推斷有可能是值班人員對現(xiàn)場設(shè)施不太熟習(xí)。在拉開1011隔走開關(guān)后，錯誤的以為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)），待合上必定距離，1019接地開關(guān)的靜、動觸頭間擊穿放電，這時候值班人員聽見有“吱吱”的放電聲音，便停止操作，這時因?yàn)槿瑯訒r對地放電，惹起三相閃絡(luò)，產(chǎn)生過電壓，致使真空斷路器三相真空泡爆炸，最

10、后造成三相弧光短路。因保護(hù)不能靠譜動作，致使事故進(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)到斷開地點(diǎn)，給現(xiàn)場檢查人員造成設(shè)想。查閱了相關(guān)資料和咨詢廠家技術(shù)人員，以為這類可能性比較大。固然咨詢值班人員，沒有認(rèn)可操作過接地開關(guān)，但問及這接地開關(guān)的作用時價班人員沒有回答出來。從現(xiàn)場剖析和口述完整有這類可能。真空斷路器應(yīng)當(dāng)說仍是近10年來剛才得以迅猛發(fā)展的產(chǎn)品，雖然過電壓問題已搞得比較清楚，但關(guān)于詳細(xì)的現(xiàn)場而言，狀況要復(fù)雜得多，故以上剖析僅供參照。事故的總結(jié)該站的安裝設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重缺點(diǎn)，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，沒有靠譜機(jī)械舉措或電氣閉鎖裝置來閉鎖1019接

11、地開關(guān)。該型號的開關(guān)柜（型號：XGN2-10）不可以用于電源進(jìn)線柜，只好用于單側(cè)電源出線開關(guān)柜。若是現(xiàn)場已經(jīng)采納，一定安裝靠譜的閉鎖裝置。站內(nèi)直流電源保險配置嚴(yán)重不合理。支路保險和總保險型號選擇沒有差別，有時甚至出現(xiàn)總保險的額定電流小于支路保險的狀況。正常時直流電源保險應(yīng)當(dāng)分級配置，不該當(dāng)存在支路有問題就燒毀總保險的現(xiàn)象?，F(xiàn)場運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)及治理舉措嚴(yán)重不力，致使設(shè)施在無看管狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)沒有完美的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)程。在運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)程和運(yùn)轉(zhuǎn)值班員上崗培訓(xùn)中沒有明確提出現(xiàn)場的“危險點(diǎn)”運(yùn)轉(zhuǎn)著重事項(xiàng)。值班人員安全意識、責(zé)任心短缺，對現(xiàn)場設(shè)施不熟習(xí)，控制電源消逝時，不可以實(shí)時發(fā)現(xiàn)，更不可以實(shí)時辦理。后臺監(jiān)控裝置長久不可以正常

12、運(yùn)轉(zhuǎn)沒有實(shí)時發(fā)現(xiàn)和辦理。事故的判斷和辦理能力差，事故發(fā)生后沒有實(shí)時手動跳開主變高壓側(cè)斷路器舉措（31斷路器），致使事故連續(xù)擴(kuò)大。值班人員違犯“兩票四制”規(guī)定，沒有嚴(yán)格履行操作票制度。系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式需從頭考慮保護(hù)配置不夠嚴(yán)實(shí)完美。事故最后是靠上司變電站的線路速斷保護(hù)動作切除的。也就是說，該事故是在一再擴(kuò)大，向來發(fā)展到主變高壓側(cè)故障時，上司變電站出線的電流速斷保護(hù)動作才切除故障點(diǎn)。上司的保護(hù)的實(shí)質(zhì)配置是三段過流。嚴(yán)格說，線路的電流、速斷保護(hù)，應(yīng)當(dāng)只好保護(hù)線路的80；限時電流速斷保護(hù)，用來切除線路上速斷范圍之外的故障，能夠延長到下級的必定范圍內(nèi)，同時也能作為速斷的后備保護(hù)。定時限過電流保護(hù)，其起動電

13、流依據(jù)躲開最大負(fù)荷電流來整定。若是各段之間的定值整定配合比較嚴(yán)實(shí)完美，限時電流速斷保護(hù)或準(zhǔn)時限過電流保護(hù)，在故障的開始就起動，固然延長一準(zhǔn)時間（現(xiàn)場的實(shí)質(zhì)過電流時間只有）動作，能夠?qū)p失減低到最低限度。5反事故舉措及整頓方案事故后從頭對主變二次側(cè)斷路器進(jìn)行選型。選擇了高壓開關(guān)柜型號為：XGN2-10（方案代號：30Z），并重新配置比較完美的閉鎖裝置。加大對設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)和保護(hù)工作：第一，應(yīng)增強(qiáng)對真空斷路器的保護(hù)、養(yǎng)護(hù)，特別是真空斷路器的預(yù)防性試驗(yàn)和斷路器機(jī)械特征的丈量工作。按期進(jìn)行斷路器真空泡真空度的檢測工作。運(yùn)轉(zhuǎn)人員巡視時，應(yīng)著重?cái)嗦菲髡婵张萃饷婺芊裼蟹烹姮F(xiàn)象。檢修人員進(jìn)行停電檢修工作時，一定進(jìn)行同期、彈跳、行程、超行程等特征測試，以保證斷路器處于優(yōu)秀的工作狀態(tài)。其次，是加大綜合自動化妝置的運(yùn)轉(zhuǎn)、保護(hù)力度