一起LW6B型高压断路器事故的原因分析及预防措施论文_马彩虹

一起LW6B型高压断路器事故的原因分析及预防措施论文_马彩虹

(国网宁夏电力公司银川供电公司)

摘要通过对一起LW6B型高压断路器灭弧室在极短时间内不能承受高温高压SF6气体作用而发生断路器本体爆炸事故的原因进行分析,从而采取防范措施,提高运行人员对此类事故的综合判断分析能力,杜绝此类事故的重复发生。

关键词:断路器 灭弧室 爆炸 防范措施

断路器在电力系统中是最重要的电气设备,如果断路器在电力系统发生故障时不能迅速、准确、可靠地切除故障电流,就会造成拒动使故障扩大,引发大面积停电,造成电网瓦解。因此,断路器的运行工况、性能的可靠程度是决定电力系统安全的重要因素。本论文就LW6B型断路器在运行过程中存在灭弧室缺陷而发生爆炸事故的原因及预防措施进行探讨。

一、 事故简要经过

2007年10月16日,某 220kV变电站110KV设备区传来爆炸声,同时该站控制室内信号显示110KVI母失压,110KV母联100断路器、1号主变101断路器跳闸,保护室110KV母差保护装置显示“母差I开放”动作信息,110KV一条出线的保护装置显示“C相接地、保护动作、及重合闸动作”等信息,其他110KV出线保护装置均报“装置异常”信息,110KV故障录波启动。

二、事故现场检查情况

事故发生后,事故调查组会同厂家对事故断路器进行了全面检查分析:

1.故障断路器外观检查:断路器型号为LW6B-126,断路器采用典型的单压式、变开距、双喷口结构,液压三相联动操动机构,机械部分采用操作连杆刚性连接驱动。经对该间隔进行检查发现,事故断路器A相外观基本完好, B、C两相灭弧室磁套炸裂,断路器液压机构检查完好,压力表压力在26.5MPa,密度继电器压力已完全消失并发出“SF6低气压闭锁”信号。

2.灭弧室情况:

2.1、检查断路器本体C相,静触头已基本烧毁、动触头烧毁严重,其中C相断路器动触头及引弧触头烧损严重,灭弧室压气缸炸裂,动触头至支柱部分被电弧大面积烧损痕迹明显,下端有被烧损的洞孔和烧熔金属飞溅物,绝缘材料制成的吹弧口被齐根烧断变形。静主触指屏闭罩已完全烧熔,仅剩严重烧损的引弧触头和静触头座,相对应的静触头触指大多烧熔不见,仅剩部分烧损的触指零星散落在地上。

2.2、对C相本体进行解体发现下静触头外铝罩根部有明显烧灼痕迹,打开下静触头外铝罩发现下静触头紧箍弹簧脱落一根,下静触头触指呈松散状。

2.3、B相断路器灭弧室磁套虽然炸裂,但其灭弧室内各部件经检查均完好,故判断是C相断路器爆炸威力造成了B相断路器灭弧室磁套爆炸。

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3、周围设备情况:由于爆炸威力极大,致使瓷片和部分部件四处飞溅并造成了相邻间隔断路器磁套、电流互感器磁套、膨胀器,相邻间隔隔离开关绝缘支柱、避雷器磁套不同程度损伤。

4、SF6断路器灭弧室爆炸,不但会损坏设备自身,同时还会损坏相邻设备,使变电站遭受重大设备损坏,严重威胁运行设备和运行人员的安全。此次事故损失惨重。

三、事故原因

1、通过对现场检查结果并结合保护动作信息、录波图数据和遥信数据进行综合分析判断,认定本次断路器爆炸的根本原因是在该线路发生C相接地故障(故障电流5040A),保护动作,断路器跳闸及重合闸动作过程中,C相断路器不能瞬间灭弧(从录波图上看故障断路器分闸后A、B两相电流为零,而C相故障电流在整个断路器动作过程中一直未消失),通过对历年的测试检查数据和检修运行维护纪录以及本次断路器的动作情况分析,断路器C相灭弧室发生爆炸的主要原因就集中在断路器动静触头烧损或接触不良影响分合闸时正常熄弧之上,而现场勘验结果和保护动作分析也说明C相断路器灭弧室在整个动作过程中电弧未能正常熄灭,从而未能有效切断接地故障发生时的电弧电流致使灭弧室最终爆炸。

2、从爆炸的灭弧室内表面及破碎的瓷套管内表面看,瓷片内壁有层状纹络,且静触头紧箍弹簧脱落一根,下静触头触指呈松散状,说明制造时留有薄弱环节。

四、应采取的防范措施

1、安装前对断路器进行严格的检查,其技术要求、性能指标应符合设计规范。

2、对同类型断路器进行全面定期检查试验,如检查触头烧伤、灭弧室烧伤及进行微水测试等情况。对引起灭弧室爆炸的因素逐一进行校验、测试、确保设备运行工况正常。

3、严把设备验收关,严格按照设备验收规范进行验收。确保安装检修报告中所列试验项目的参数验证合格。

4、加强运行维护与管理。应做好设备定期巡视检查工作。针对断路器运行时操作机构的液压压力和SF6气体灭弧介质的气压,能及时发现设备异常并排除,做好断路器正常操作和故障跳闸次数的统计,以便安排检修时间。

5、加大培训力度,针对该类型断路器的性能、原理做好值班人员的现场培训,使运行人员掌握其性能、原理。

6、SF6断路器发生爆炸后,值班人员在隔离事故时接近设备要执行安全工作规程的有关条款,防止SF6气体威胁人身安全。

7、做好断路器防潮、防漏、防污染工作,加强断路器密封,加装防雨帽,防止潮气和水汽进入。

五、结语

通过对这起LW6B型高压断路器动静触头烧损或接触不良而影响分合闸时正常熄弧,最终造成灭弧室在极短时间内不能承受高温高压SF6气体作用而发生爆炸的原因进行分析,以便运行人员掌握该断路器的性能、原理和运行维护方法,从而提高运行人员判断、处理此类事故的综合能力。

参考文献:

[1]《高压开关设备生产运行实用技术》郭贤珊 编著

[2]《变电站现场事故处理及典型案例分析》张全元 主编

作者简介:

马彩虹,1975.09.24,回族,银川市,现为工程师,国网宁夏电力公司银川供电公司

论文作者:马彩虹

论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期

论文发表时间:2016/6/18

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