一起10 kV斷路器拒動(dòng)事故分析

湯曉偉，薛 峰

（上海市電力公司松江供電公司，上海 201600）

隨著電網(wǎng)設(shè)備的更新?lián)Q代，10 kV電網(wǎng)中曾經(jīng)廣泛使用的少油斷路器絕大多數(shù)已經(jīng)更換為彈簧操作機(jī)構(gòu)的真空斷路器，關(guān)于少油斷路器故障的報(bào)告也大為減少。然而，隨著服役年限的增加，真空斷路器也開(kāi)始出現(xiàn)問(wèn)題。2011-01-19，車墩變電站10 kV車14西茜線路故障跳閘，在處理過(guò)程中發(fā)生了一次斷路器拒動(dòng)故障。

1 事故起因

2011-01-19T19:30，車墩變電站10 kV車14西茜斷路器跳閘，重合不成功。運(yùn)行人員通過(guò)巡視，發(fā)現(xiàn)該線路40號(hào)桿磁橫擔(dān)斷裂，引起短路。經(jīng)處理后，值班調(diào)度員決定對(duì)該線路送電。

22:33，當(dāng)調(diào)度員執(zhí)行遙控合上車14西茜斷路器的指令后，SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))顯示車14西茜斷路器已合上，車墩站10 kV二段母線B相接地，3U0=100 V。事故發(fā)生時(shí)的電路接線如圖1所示。

圖1 故障線路示意

2 現(xiàn)場(chǎng)情況

車墩站10 kV二段母線為消弧線圈接地系統(tǒng)。一般而言，造成此種情況的原因是：線路上仍存在接地故障。

現(xiàn)場(chǎng)情況為：

(1) 車墩站內(nèi)人員匯報(bào)，車14西茜斷路器動(dòng)作后，機(jī)械位置處于合與分當(dāng)中，位置指示不明確；

(2) 站外線路巡視人員匯報(bào)，斷路器合上后，出線電纜登桿的電纜頭冒火。

3 判斷與處理

電纜頭冒火是比較嚴(yán)重的電纜故障，可以據(jù)此斷定線路已經(jīng)帶電。變電站內(nèi)斷路器機(jī)械位置指示不明確，說(shuō)明開(kāi)關(guān)可能分合不到位。但是，由于10 kV ZN系列彈簧機(jī)構(gòu)斷路器拒動(dòng)的概率很小，特別是出現(xiàn)單相拒動(dòng)的可能性更低，為了判斷該斷路器動(dòng)作是否正確，當(dāng)值人員隨即從2方面對(duì)該設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。

(1) 確認(rèn)站內(nèi)設(shè)備情況。車墩站運(yùn)行人員確認(rèn)，車14西茜線路電流保護(hù)繼電器動(dòng)作掉牌，開(kāi)關(guān)紅綠燈均不亮，表計(jì)無(wú)電流。

(2) 調(diào)取SCADA內(nèi)相關(guān)遙信變位信號(hào)。調(diào)度員發(fā)現(xiàn)車14西茜斷路器在合位，線路無(wú)負(fù)荷，且在斷路器合上的同時(shí)，站內(nèi)發(fā)出“10 kV饋線跳閘”信號(hào)。

這說(shuō)明，試送車14西茜斷路器后，因線路仍存在故障，繼電保護(hù)動(dòng)作，斷路器應(yīng)該跳閘。但是，SCADA顯示斷路器在合位，線路在冒火。

綜合各種跡象，調(diào)度員判斷該斷路器的動(dòng)作或者指示存在嚴(yán)重問(wèn)題。立即發(fā)令運(yùn)行操作人員將該斷路器隔離，并派檢修人員對(duì)該斷路器和站外冒火的電纜進(jìn)行停電處理。

4 事故原因

在電纜檢查中，檢修人員發(fā)現(xiàn)，車14西茜1號(hào)桿電纜頭三相短路接地。

變電檢修人員首先對(duì)斷路器確切位置進(jìn)行檢查。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三相觸頭均處于分位，但由于某種原因都沒(méi)有到位。特別是B相真空泡內(nèi)動(dòng)、靜觸頭距離更近，在工頻耐壓試驗(yàn)中該相出現(xiàn)放電，這正是導(dǎo)致站內(nèi)B相接地的原因。

為確切了解開(kāi)關(guān)未分閘到位的原因，檢修人員又對(duì)該斷路器進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)該斷路器機(jī)械位置明顯不到位。在檢修人員人工調(diào)整該機(jī)構(gòu)至正常位置后，再進(jìn)行分合實(shí)驗(yàn)，一切正常?？梢?jiàn)，導(dǎo)致斷路器機(jī)構(gòu)不到位的原因是機(jī)械的偶然卡澀。

5 事故綜合分析

綜合各種檢查的結(jié)果，整個(gè)事故過(guò)程如下。

首先是架空線上磁橫擔(dān)斷裂，導(dǎo)致線路短路開(kāi)關(guān)跳閘；故障修復(fù)后送電時(shí)，線路上又出現(xiàn)第2個(gè)故障點(diǎn)，即電纜頭三相短路(應(yīng)與第1次經(jīng)受穿越性故障有關(guān))。

斷路器合于故障后，繼電保護(hù)正確動(dòng)作(繼電器掉牌，SCADA中有相關(guān)信號(hào))，但發(fā)生斷路器機(jī)構(gòu)動(dòng)作不到位，由此導(dǎo)致B相觸頭放電并引起母線接地、站外電纜頭處冒火、開(kāi)關(guān)機(jī)械位置指示不明確、SCADA指示不正確等。其中，SCADA指示不正確是由斷路器副接點(diǎn)不到位引起的。

6 經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)

該拒動(dòng)斷路器于2001年投運(yùn)，至故障發(fā)生時(shí)已運(yùn)行10年。本地區(qū)中與其運(yùn)行時(shí)間相近的ZN10系列真空斷路器已有不少。這次事故的處理經(jīng)驗(yàn)對(duì)這些斷路器的運(yùn)行維護(hù)有一定的參考價(jià)值。

今后，若有同一系列斷路器事故發(fā)生較多時(shí)，需考慮家族缺陷的可能性；對(duì)于偶發(fā)情況，則需要調(diào)度和運(yùn)行人員細(xì)心處理，一旦發(fā)現(xiàn)斷路器分合指示或者動(dòng)作過(guò)程有疑問(wèn)，應(yīng)及時(shí)詢問(wèn)及查看相關(guān)信號(hào)，判斷是否存在斷路器動(dòng)作問(wèn)題。