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一起电容器组真空断路器爆炸事故分析和预控(1)

北极星电力网技术频道    作者:何满棠,梁伟民,刘润权   2012/7/12 14:43:56   

摘 要: 真空断路器以其优越的灭弧性能和免维护的优点大量运用于变电站的 10 kV 电压等 级中,它主要起分合线路的负载电流和切断故障电流的作用。由于真空断路器熄灭容性电流 比感性电流要困难得多,因此,电容器组开关因未能灭弧而引发的爆炸事故时有发生。文章通 过分析一起 10 kV 电容器组开关的爆炸事故,分析其中的原因,并提出相关预控措施。

0 引言

东莞是一个用电基数大、负荷增长快的发达 城市,如此大的电能需求,对变电站的无功设备造 成了巨 大 的 压 力。 为满足电网无功不断变化需 求,电容器需要频繁地投切,在夏季用电高峰期, 每日投切次数更高达 6 次。如此频繁地操作真空能下降等问题,尤其是投运 10 年以上的设备,对电网的安全稳定运行构成了很大的威胁[1]。

1 事故介绍

2011年5月7日7时39分,东莞供电局110kV金洲变电站在合4#电容器组527开关时,开关立即跳闸,527开关保护装置发“限时电流速断保护动作ABC相,Ib=112.95A”信号,反应B相有故障,跳527开关。随即,次级502乙开关跳闸,502乙开关保护装置发“IV段复压闭锁过流保护动作AC相,Ia=35.19A”、“母线保护动作AC相,Ia=35.19A”信号,反映母差范围内有故障,跳502乙开关。事故造成10kVII乙段母线失压。随后,经值班员检查发现故障点在527开关真空泡处,便迅速隔离527开关,及时恢复II乙段母线运行。

2事故现场检查

发生事故的4#电容器组的开关柜为XGN型,开关型号ZN28—10Q,搭配CT19操作机构,1998年6月投运至今。对故障现场进行检查和分析,发现:

1)真空断路器上支架有明显的三相短路痕迹,各相的真空泡外壁都有不同程度的损伤,其中A、C相爆裂,B相有裂纹如图1所示。

2) 拆下开关连接母排后发现,真空泡上支架接线面处三相都有明显的灼伤痕迹,而下接触面完好,如图2 所示。由此可见,短路点在真空泡上支架连线处,短路时开关已跳闸,巨大的短路电流只灼伤了上支架接触面。

3) 敲碎真空泡的外壁进行内部检查,发现C相内部的触头、真空罩烧伤严重,如图3 所示。而A、B 相完好。由此可知,C 相灭弧室是电弧从里面烧伤的,A、B 相真空泡外壁则是从外部烧伤的。

4) 开关机构指示开关在分位,通过测量开距点、敲碎真空泡观察触头位置( 见图3) 也证实开关在分位,由此可知,开关跳闸成功。

来源:电力电容器与无功补偿
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