变电站真空断路器事故分析与防范措施

[摘要]文章对某变电站10kV断路器发生事故的原因进行分析，并提出防范措施。

[关键词]变电站；断路器；事故分析；防范措施

[作者简介]叶志伟，广东电网公司江门供电局，研究方向：变电设备检修，广东江门，529000

[中图分类号]TM63

[文献标识码]A

[文章编号]1007-7723(2009)09-0139-0002

一、事故分析

某变电站10kV100母联断路器由检修转运行时，断路器无法合闸，值班员随即断开该断路器控制保险，将控制把手返回，绿灯不亮。值班员将100母联断路器拉至检修位置，经检查发现合闸线圈烧损。

二、原因分析

1、对开关柜内外进行仔细检查，未发现造成断路器故障的外部障碍及其他异常现象。更换了同厂、同型号的合闸线圈后，在试验位置检查合闸回路的完好性，进行分、合操作，辅助开关、微动开关均切换可靠，无卡滞现象，断路器动作正确。

2、断路器在分闸状态下，将手车移至工作位置，断路器仍无法合闸。且手车断路器在工作位置时，由于无法观察到手车所在的工作位置和手车断路器机械闭锁与底盘车的连锁状态，也没有相应的在线监测手段，所以对断路器合闸线圈烧坏的原因无法作出正确的判断。

机械闭锁指的是底盘车与断路器之间的机械连锁。它的作用是：合闸状态手车无法推进拉出，推进过程中手车无法合闸。本体和机构一体化真空断路器的位置状态有：

(1)工作位置，这是可移动部件在柜内的一种定位状态。在工作位置，开关的主回路接通，二次控制回路也接通，如图1所示。

(2)试验位置，这是可移动部件在柜内的一种定位状态。在试验位置，开关的二次控制回路接通，但主回路断开，并且动、静触头被金属帘板隔开。

对断路器机构的机械部分进行认真检查，分别检查手车断路器在试验位置和工作位置的动作情况，手车断路器在试验位置移至工作位置过程中，由于机械闭锁作用，断路器不能进行手动和电动分、合闸。手车断路器移至工作位置时，正常情况下，机械闭锁应可靠打开，控制回路接通，断路器可进行正常操作，但此时却发现机械闭锁无法打开，如图2所示。

3、将手车断路器移至检修平台，对其进行解体检修，发现底盘车操作手柄与四连杆机构连接拉杆变形(操作手柄与闭锁连接拉杆的材质为塑料)，致使断路器机械闭锁失灵，如图3所示。

断路器室中设有小车轨道，左侧轨道上，设有隔离静触头盒挡帘板的机构和小车运动导向装置。右侧轨道上，设有接地刀闸的闭锁挡板。手车断路器经长期操作后，在撞击力作用下，导致手车断路器车轮变形，进出车困难，有时会将手车断路器卡在导轨内，使两导轨间的间隙进一步扩大。间隙越大，撞击力越大，两者间形成恶性循环。手车断路器从试验位置进入工作位置的过程中，底盘车连锁处于倾斜位置，通过四连杆装置的传递，机械闭锁导杆始终处于最高位置(如图1所示)。断路器的连锁装置处于闭锁状态，断路器不能进行合闸操作。本次事故发生过程如图4所示：

4、通过全面检查，可得出以下结论：由于断路器操作频繁，在撞击力作用下，机械磨损累计增大，致使底盘车与断路器连接的机械闭锁导杆发生弯曲、变形，使底盘车的操作手柄与四连杆机构连接处的塑料拉杆损坏，导致断路器在工作位置机械闭锁无法打开。由此引发值班人员在对100母联断路器进行合闸操作时，由于断路器机械闭锁无法打开，断路器辅助开关的常闭触点一直处于闭合状态，合闸回路一直带电，最终造成合闸线圈烧损事故。

5、母联间隔断路器底盘车的外形尺寸比出线间隔断路器底盘车大，因此不具备互换性，没有检修底盘车连锁所用的备品备件，故该断路器返厂检修。

三、防范措施

1、底盘车零部件质量不合格是导致事故的主要因素。设备工程交接验收时，应重点检查底盘车摇进机构有无变形、进出不灵、卡阻现象，底盘车辅助开关在试验、工作位置应可靠切换，接地连锁板应无弯曲变形，动作灵活。

2、在满足开关柜外壳防护等级的同时，在开关柜面板上加装观察窗，方便值班员在操作过程中观察断路器机械闭锁的状态。

3、对手车断路器进行技术改造，在仪表室面板上加装电气位置指示器，以便反映手车断路器的实时工作状态。例如开关厂生产的KYN-12型恺装移开式金属封闭开关设备(配ZN63A-12真空断路器)，在手车断路器由试验位置移至工作位置时，手车的所在位置，能通过仪表室面板上的电气位置指示器看到“工作位置指示灯”亮，且手车底盘车发出“咔嗒”的声响，说明手车已处于工作位置。

4、消除柜体导轨与断路器检修托盘车之间的间隙，避免产生撞击力。在结构上，确保当检修托盘车靠近柜体时，断路器车轮与柜体导轨可靠接触，基本无间隙。

5、手车断路器进出柜操作应保持平稳，防止猛烈撞击。

6、断路器在操作之前，在试验位置进行分、合闸操作试验，以便及时发现并处理机构方面存在的问题。值班员应注意监视断路器状态，一旦发现断路器不能合闸或不能跳闸时，立即采取措施拔下控制保险，以免烧坏跳、合闸线圈。

7、完善中置柜的“五防”连锁功能。对该变电站所有配电装置中置柜的“五防”连锁功能进行技术改造，使其完全达到“五防”标准要求。成套高压开关柜“五防”功能应齐全、性能良好。开关柜出线侧宜装设带电显示装置，带电显示装置应具有自检功能，并与线路侧接地刀闸实行连锁配电装置有倒送电源时，间隔网门应装有带电显示装置的强制闭锁。

8、手车开关每次推入柜内后，应保证手车到位和隔离插头接触良好，防止由于隔离插头接触不良、过热引发开关柜内部故障。

四、结语

本体和机构一体化的真空断路器广泛应用于35kV及以下的电力系统，但是一直没有相应的检修工艺标准。而各厂家生产的真空断路器在机构上、底盘车上也不尽相同，底盘车的故障多为隐性故障，且不易修复。建议检修工作时必须进行“五防”试验，中置柜的“五防”连锁功能必须满足实际运行要求。

[参考文献]

[1]郭贤珊，高压开关设备生产运行实用技术[M]，北京：中国电力出版社，2006

[2]陈华钢，潘金奎，吴跃华，高低压开关电气故障诊断与处理[M]，北京：中国水利电出版社,2000

[3]高压开关设备管理规范[s]，北京：中国电力出版社，2006