摘要:現(xiàn)在10kV斷路器一般使用真空開關(guān),而真空開關(guān)的真空度在運(yùn)行中基本沒有信息可以給運(yùn)行人員參考,所以當(dāng)真空開關(guān)的真空度遭到破壞、出現(xiàn)事故時,運(yùn)行人員稍有不慎,就容易造成安全事故,甚至還可能造成運(yùn)行設(shè)備損壞、人身傷亡。本文以一起真實的有關(guān)真空斷路器真空度破壞后造成的事故為例,對其發(fā)生的原因及處理方法進(jìn)行分析,以期對真空開關(guān)的安全使用、事故處理進(jìn)行有效的探討研究,減少此類事故的危險度。
關(guān)鍵詞:真空開關(guān);真空度;事故處理
1 引言
真空斷路器是以真空作為絕緣和滅弧手段的斷路器,由于真空斷路器具有熄弧能力強(qiáng)、機(jī)械壽命長、適宜頻繁操作和快速切斷、環(huán)境污染小等特點,近十幾年來得到了迅速的發(fā)展,廣泛應(yīng)用與10kV配電系統(tǒng)。目前,其電壓等級已達(dá)到35kV,開斷能力已達(dá)100kA。
真空滅弧室是真空斷路器的主體,它實際是一個抽真空后密封的外殼,外殼中部通過可伐合金環(huán)焊接成一個整體。滅弧室內(nèi)部通常抽成約 Pa的高真空。滅弧室真空度在運(yùn)行中是一個非常重要的參數(shù),它直接決定真空斷路器是否能夠安全運(yùn)行、可靠操作的關(guān)鍵性指標(biāo)。但在實際運(yùn)行中,運(yùn)行人員對滅弧室的真空度無法進(jìn)行監(jiān)視。這就給運(yùn)行人員對真空斷路器的運(yùn)行維護(hù)帶來隱患,在事故處理過程中,還可能因為信息的缺乏而造成誤判斷擴(kuò)大事故范圍及造成傷亡事故。
本文以一起真實的有關(guān)真空斷路器真空度破壞后造成的事故為例,并對其發(fā)生的原因及處理方法進(jìn)行分析,拋磚引玉,以期引起對此類事故的探討研究,盡量將事故影響和損失降到最低,最大限度地保護(hù)國家以及人民財產(chǎn)安全。
2 事故現(xiàn)象及處理:
電容器組爆炸事故:
運(yùn)行方式:10kV系統(tǒng)分列運(yùn)行,1號主變10kV側(cè)501開關(guān)接10kVⅠ母運(yùn)行,2號主變10kV側(cè)501開關(guān)接10kVⅡ母運(yùn)行,10kV母聯(lián)500開關(guān)在分閘位置。
事故現(xiàn)象:預(yù)告信號鈴響,光子牌顯示“10kVⅠ母線接地”、檢查10kVⅠ母線電壓表發(fā)現(xiàn)A相電壓指示針大幅度振蕩,電容器室傳來爆炸聲,檢查發(fā)現(xiàn)第一組電容器組發(fā)生爆炸并著火。
分析及處理:當(dāng)時第一組電容器組處于熱備用狀態(tài)(開關(guān)斷開時間超過15分鐘),使用的是運(yùn)行了十幾年的真空斷路器;10kVⅠ母線A相接地情況并非一般的接地情況,從現(xiàn)象判斷可能是系統(tǒng)發(fā)生振蕩或出現(xiàn)間隙放電點。這起事故的重點在于電容器組的爆炸,處于熱備用的電容器組為何發(fā)生爆炸是一關(guān)鍵問題,運(yùn)行人員判斷為電容器組真空斷路器真空度破壞發(fā)生間隙放電,連續(xù)的間隙放電造成電容器組過電壓直至發(fā)生爆炸著火。
運(yùn)行人員在記錄了相關(guān)信息后迅速向調(diào)度匯報了故障情況,并匯報了值班人員分析得出的故障原因。調(diào)度分析后認(rèn)同故障原因,并下令進(jìn)行故障隔離。此時不能直接拉開故障真空斷路器兩端的隔離開關(guān),因為此時真空斷路器是導(dǎo)通帶電接地,強(qiáng)行拉開隔離開關(guān)就是帶負(fù)荷拉刀閘,就會擴(kuò)大事故范圍甚至造成設(shè)備損壞及人員傷亡事故。為了安全可靠的隔離故障真空斷路器,調(diào)度下令首先斷開10kVⅠ母線上所有線路開關(guān)、拉開Ⅰ母線PT刀閘,然后斷開1號主變10kV側(cè)501開關(guān),在檢查10kVⅠ母線上所有正常開關(guān)都在分閘位置后,拉開故障真空斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),將故障真空斷路器隔離,然后恢復(fù)10kVⅠ母線運(yùn)行,恢復(fù)Ⅰ母線上所有線路運(yùn)行。在進(jìn)行故障隔離的同時,值班人員撥打119匯報火情,值班人員也穿上絕緣鞋,在距離電容器組4米開外對其進(jìn)行噴射滅火劑,防止火勢蔓延。
故障處理完后,高試班對第一組電容器組的真空開關(guān)進(jìn)行了試驗,實驗數(shù)據(jù)表明真空開關(guān)A相真空度已降低,不能再投入運(yùn)行。
擴(kuò)展分析:這是一起典型的真空斷路器真空度降低引起的事故。事故現(xiàn)象雖然簡單但故障原因不易查明,如果這時盲目進(jìn)行操作,就可能進(jìn)一步擴(kuò)大事故甚至造成人身傷亡。由于缺乏對真空斷路器真空度直接監(jiān)視的工具,運(yùn)行值班人員在平時巡視設(shè)備或事故處理時,應(yīng)結(jié)合有關(guān)信息進(jìn)行綜合判斷。在設(shè)備巡視或事故處理過程中,筆者認(rèn)為運(yùn)行人員應(yīng)該注意以下兩個方面:
真空開關(guān)在熱備用的情況下,巡視人員應(yīng)檢查所在線路的電流指示是否為零。正常情況下當(dāng)真空開關(guān)熱備用電流指示為零,而真空斷路器真空度降低發(fā)生放電的時候,電流指示就會顯示有電流(電流大小根據(jù)情況不同)。出現(xiàn)這種情況時,運(yùn)行人員就應(yīng)意識到真空開關(guān)出現(xiàn)問題,應(yīng)立即隔離處理。
在江門地區(qū),現(xiàn)有10kV系統(tǒng)多用封閉式組合開關(guān)柜。這種新型開關(guān)柜設(shè)計有帶電顯示器,是從線路電流互感器引出。當(dāng)真空開關(guān)在熱備用情況下,帶電顯示器沒有顯示。如果出現(xiàn)真空斷路器真空度降低發(fā)生放電,帶電顯示器就會顯示帶電。巡視人員在巡視設(shè)備或處理事故時可以結(jié)合開關(guān)位置觀察帶電顯示器,從而準(zhǔn)確的判斷真空開關(guān)的情況、有效的處理事故。
總結(jié)
真空斷路器有其自身的優(yōu)點,因此得到廣泛應(yīng)用,但真空斷路器一般是封閉式,開關(guān)內(nèi)部情況不易觀察,而對真空度又沒有有效的監(jiān)視裝置,給運(yùn)行人員的日常巡視維護(hù)帶來困難和挑戰(zhàn)。另外10kV線路線路側(cè)一般沒有電壓抽取裝置,因此當(dāng)真空開關(guān)是在故障情況下導(dǎo)通時沒有直接可靠的信號給運(yùn)行人員參考。現(xiàn)在二次保護(hù)裝置都采用微機(jī)保護(hù),我們可以考慮在微機(jī)保護(hù)中增加“開關(guān)分閘,線路有流”預(yù)告信號,有助于提醒運(yùn)行人員真空開關(guān)可能出現(xiàn)故障。這個信號可以采用“與”的邏輯關(guān)系,一個條件取自開關(guān)輔助節(jié)點,另一條件判斷線路是否存在電流(如圖1)。
作為運(yùn)行人員在平時應(yīng)該提高警惕,保持高度的警覺,并且經(jīng)常演練事故發(fā)生時處理程序,發(fā)生事故時應(yīng)該保持冷靜,不能盲目操作,收集各種信息進(jìn)行判斷后,果斷采取行動,使事故后果降到最低。