(国网徐州供电公司 江苏徐州 221000)
摘要:本文通过对某变电站一起35kV开关柜故障,造成1号主变高、中后备动作,跳主变三侧总开关,造成35kVI母、10kVI、II母全停,35kV、10kV负荷供电中断事故的原因分析,对该类事故进行剖析,并总结注意事项,进行了详实的介绍,为同类型故障分析提供了参考。
关键词:开关柜爆炸分析主变
0.前言
当前变电站35kV广泛采用开关柜作为断路器单元, 35kV 开关柜担负着变电站及用户供电的任务,用量大,分布广,由于35kV 开关柜在设计、制造、安装和运行维护等方面均存在不同程度的问题,因而开关柜事故率比较高,特别是当发生故障,保护不能正常切除故障电流时,开关柜经常发生爆炸,危及人身、电网和设备安全,严重影响供电可靠性。
本文针对A变电站一起35kV开关柜故障,造成1号主变高、中后备动作,跳主变三侧总开关的事故,造成35kVI母、10kVI、II母全停,35kV、10kV负荷供电中断事故的原因分析,对该类事故进行剖析,并总结注意事项,进行了详实的介绍。
1.事故前运方
故障前A变电所1号主变运行,供35kV母线和10kVI、II段母线;B变电所通过A变电所3XX 线进行供电。
2.事故的经过与分析
X月X日X时X分,A变电所35kV开关柜故障,造成1号主变高、中后备动作,跳701、301、101开关,35kVI母、10kVI、II母全停,35kV、10kV负荷供电中断。
经检查,35kV 301开关柜内断路器严重损毁。
经过运维、检修等多部门紧张抢修,对故障开关柜进行修复,并对主变进行诊断性试验。与几小时后,开关柜修复工作结束,当天夜里,1号主变送电正常,低压侧恢复运方。
监控事件信息如下:
07:23:40 事故总动作
07:23:40 1#主变中后备过流I段动作
07:23:40 1#主变高后备过流I段动作
07:23:40 701分闸
07:23:40 301分闸
07:23:40 101开关控制回路断线动作
07:23:40 101分闸
07:23:40 101开关控制回路断线复归
07:23:40 火灾报警动作
3.监控处理过程
综合上述保护动作、开关变位及遥测变化信号,监控值班员立即打电话汇报调度:2014-08-15 06:24:41 A变电所1#主变高后备过流I段动作、1#主变中后备过流I段动作、701开关、301开关、101开关跳闸,35KV母线、10KVI、I段母线失电。监控员同时通知操作班要立即到变电所现场检查。
在初次汇报后,监控员立即调阅视频监控系统,发现35KV开关室和10KV开关室有大量烟雾,监控员立即将视频巡视结果汇报调度,同时告诉操作班。
4.运维人员现场操作的注意事项
现场运维人员在 操作前应检查开关及所带设备的隔离刀闸及地刀、接地线是否全部拆除,防误装置是否正常,在开关在检查和检修后,送电前要对开关及附属部分进行绝缘试验正常方可送电。
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恢复送电时,操作开关前要检查控制回路、控制电源或机构回路均正常,储能机构已储能,并具备了运行条件,防止开关灭弧室烧损及爆炸,
合理改变系统运行方式,应合理调整系统运行方式,对开关开容量不足的开关必须限制、调整、改造、更换。
为了限制和减少系统短路电流。应从继电保护上采取措施,对一次设备、控制开关的跳闸顺序,过流保护的闭锁回路,做到良好、可靠。
应密切观察监视开关灭弧室中介质的状况,若发现开关的灭弧介质渗漏,应及时通知检修部分进行处理,严禁在开关存在隐患的情况下运行操作。
仔细检查套管等部分机持瓷瓶及绝缘子的污秽程度,防止因绝缘瓷瓶脏污而导致发生闪络。
在开关检修后的投运前,应做开关的合、跳闸试验,做到合跳闸铁芯动作灵活,无卡涩现象,防止拒分或拒合。合理维护直流操作电源,防止因直流电源故障而造成开关拒动及烧损事故。保护直流电源供电的可靠性和直流电压的正常规范。
5.现场运维检查和试验情况
经检查,35kV 301开关柜内断路器严重损毁。
301开关柜断路器:整体严重烧毁,防尘罩融化,断路器B相上触指弹簧烧毁,开关柜上、下6只触头盒受损。柜体未变形,柜体内部因开关烧毁被完全熏黑。后仓设备:流变、避雷器及电缆未受损,雷电计数器动作B相和C相各动作1次。开关防尘罩尖端与开关绝缘筒接触处有电晕放电痕迹。断路器绝缘试验数据不合格,C相绝缘值最低。主变绕组变形、直流电阻和绝缘电阻试验数据正常。
该变电站301开关柜上次检修时间为去年同期,试验项目包括绝缘电阻、回路电阻等例行试验项目,试验结果正常。301开关柜故障前最后1次局放检测结果正常。
6.事故的原因分析
故障当天开关厂家技术人员于到达现场,配合对故障开展分析。厂家认为故障断路器型号较早,已经停产此型号组装式结构断路器,改进为浇注式(全封型)。组装式结构断路器优点是组装和现场检修方便、可在现场更换真空包,缺点是真空包容易落入灰尘和进入水汽,引起故障。
从现场检查看,此次故障的拉弧部位在B相真空包外绝缘筒与A相和C相靠近B相的绝缘筒间,三相短路。相关的部位的绝缘筒明显受到能量的烘烤,变色明显。试验结果表明断路器对地和断口间绝缘均不合格,C相尤其明显。且故障1小时后,开关筒内仍有较高热量向顶部散出。初步判断故障原因为断路器真空包缺陷引起,具体故障原因有待返厂解体进一步分析。
现场检查发现,开关柜动静触头咬合深度达到2.5cm以上,满足制造厂大于1.5cm的要求,且动静触头接触部位完好,无拉弧放电,判断断路器B相上触头触指弹簧烧断的原因为弹簧性能下降,在通过故障电流时烧断。
7.事故主要存在问题
1、故障断路器型号较早,综合运行状况掌握不全面。尤其是真空包和触指弹簧性能关注不够。
2、全站失电,轴流风机无法工作,只能仅靠门窗自然排烟。
3、巡视后开关室间连接通道门关闭不严,造成35kV开关室内设备故障烟雾进入10kV开关室,为故障判断和抢修增加难度。
8.结束语
通过本次事故,无论是监控还是运维人员,都要加强设备的日常巡检,特别是新投运生产或超期服役的设备,把视频监控作为事故分析判断的重要辅助手段,对一次设备故障具有很好的辅助效果,应加大推广使用力度,结合秋季检修工作,安排同类型断路器停电检查。停电检修时联合厂家开展断路器大修,并安排诊断性试验项目评估设备状况(断路器耐压和真空度检测)。将开关柜动静触头咬合行程检查和触指弹簧性能检查作为工程验收、常规检修的重点检查项目。将故障断路器返厂解体检查,查找故障确切原因,并制定针对性反措。进一步规范变电运维人员巡视行为,巡视后确保相关连接门随手关闭。
更重要的是从这次事故中总结经验教训,在以后类似工作中重点加以防范,熟悉各项重要保护原理,严格遵守相关规定,对现场一、二次设备对照图纸进行核对,确保正确无误,严格设备验收,及时消缺,杜绝设备隐患,为设备的安全稳定运行打好基础,切实保障电网的安全稳定运行。
作者简介:
矫旭昌(1969年7—),男,汉族,国网江苏省电力公司徐州供电公司,助理工程师,从事多年变电运维管理等工作。
王浩(1975.3—),男,汉族,江苏省徐州市,高级工程师、高级技师,从事电力调控运行专业。
须英伦(1978.5—)男,汉族,江苏省徐州市,工程师、技师,从事多年变电运维、安全监督管理工作。
刘鹏婕(1991—)、女、甘肃、浙江传媒学院、硕士、研一、广播电视新闻学。
论文作者:矫旭昌,王浩,须英伦
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/11
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