孫大陸

（新疆電力科學(xué)研究院,新疆 烏魯木齊 830000）

1 事故情況

2008年7月18日19：00,由于110 kV昌龍線(xiàn)要代110 kV大西渠變、老龍河變負(fù)荷（負(fù)荷約7萬(wàn)kW、電流370 A）,110 kV昌龍線(xiàn)TA滿(mǎn)載不能滿(mǎn)足負(fù)荷要求（300/5）,所以用110 kV旁路1160斷路器（600/5）轉(zhuǎn)代110 kV昌龍線(xiàn)斷路器運(yùn)行。19：30合110 kV旁路1160斷路器,值班員發(fā)現(xiàn)1160旁路斷路器與昌龍線(xiàn)1346斷路器并列運(yùn)行時(shí),負(fù)荷電流仍由昌龍線(xiàn)送出,1160旁路斷路器無(wú)明顯分流。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),旁路間隔回路電阻比昌龍線(xiàn)間隔回路電阻大,無(wú)明顯分流屬正常情況。值班員判斷旁路斷路器在合閘位置時(shí),于19：35拉開(kāi)110 kV昌龍線(xiàn)1346斷路器（現(xiàn)場(chǎng)檢查110 kV昌龍線(xiàn)1346斷路器在斷開(kāi)位置）,110 kV旁路1160斷路器控制屏指示儀表顯示負(fù)荷正常。19：37 110 kVⅠ母差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,1160控制屏SF6氣體壓力降低閉鎖、控制回路斷線(xiàn)、SF6氣體壓力降低告警。

對(duì)110 kVⅠ母線(xiàn)及設(shè)備進(jìn)行全面檢查,發(fā)現(xiàn)110 kV旁路1160斷路器C相下節(jié)瓷柱發(fā)生爆炸,絕緣拉桿斷裂,C相下機(jī)構(gòu)箱有明顯放電痕跡（如圖1所示）。

110kV旁路1160斷路器型號(hào)為L(zhǎng)W30-126, 2006年8月出廠(chǎng),2006年9月21日安裝調(diào)試并投入運(yùn)行。對(duì)C相進(jìn)行接觸電阻測(cè)試,測(cè)試回路電阻為1 055μΩ,其他兩相回路電阻不通。機(jī)構(gòu)在完全分閘位置,水平拉桿連接完好（無(wú)變形）。機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸與三相聯(lián)動(dòng)拐臂軸銷(xiāo)處于脫落位置,軸銷(xiāo)鎖片已脫落（如圖2所示）。

圖1 斷路器C相下機(jī)構(gòu)箱放電痕跡

對(duì)A、B、C三相斷路器滅弧室解體檢查,發(fā)現(xiàn)C相靜觸頭燒蝕嚴(yán)重,靜弧觸頭燒蝕,并從根部脫落;動(dòng)觸頭基本完好（表面積垢嚴(yán)重）,動(dòng)弧觸頭彎曲變形,表面燒蝕嚴(yán)重。A、B兩相動(dòng)、靜觸頭基本完好,動(dòng)、靜弧觸頭燒蝕嚴(yán)重,兩相動(dòng)弧觸頭均彎曲變形,菊花觸指缺損,B相靜弧觸頭銅鎢合金脫落。

2 爆炸原因

由于昌龍線(xiàn)1346斷路器斷開(kāi)前,1160旁路斷路器無(wú)明顯分流,此時(shí)故障錄波圖顯示C相通流時(shí)間比A、B兩相遲30ms,可以判斷C相可能存在合閘不到位的情況。

圖2 機(jī)構(gòu)三相聯(lián)動(dòng)拐臂軸及脫落的軸銷(xiāo)與鎖片

事故后C相動(dòng)觸頭基本完好（表面附著大量雜質(zhì)）,而且沒(méi)有最后一次靜觸頭拔出留下的痕跡（見(jiàn)圖3）,可以判定1160旁路斷路器合閘后C相動(dòng)、靜觸頭并未接觸,C相動(dòng)、靜弧觸頭接觸或似接非接（見(jiàn)圖4）。SF6氣體在動(dòng)、靜弧觸頭之間產(chǎn)生電離通道,30 ms后電離通道發(fā)展成為電弧。C相遲后通流（此時(shí)無(wú)分流電弧能量較小）時(shí)A、B相已合閘,昌龍線(xiàn)1346斷路器斷開(kāi)后,負(fù)荷轉(zhuǎn)代到1160旁路斷路器。C相動(dòng)、靜弧觸頭電弧能量增大,并嚴(yán)重發(fā)熱,3 000℃以上高溫使靜弧觸頭上銅鎢合金頭部與銅本體融化脫落,靜弧觸頭與根部鋁合金融化脫落。靜弧觸頭下落搭接在靜觸頭和動(dòng)弧觸頭之間,電弧繼續(xù)燃燒,將靜觸頭部分觸指燒蝕變形。2 min后,劇烈溫升造成滅弧室內(nèi)SF6氣體劇烈膨脹,壓力劇增,在C相下節(jié)瓷柱薄弱處發(fā)生爆炸。上部滅弧室由斷路器法蘭盤(pán)兩側(cè)的引流線(xiàn)拉著,在空中懸吊,下側(cè)法蘭盤(pán)對(duì)C相機(jī)構(gòu)箱表面放電（見(jiàn)圖1）,C相弧光接地達(dá)到差流定值,110 kVⅠ母母差保護(hù)動(dòng)作,跳開(kāi)Ⅰ母所接斷路器,1160旁路斷路器分閘。分閘過(guò)程中A、B兩相動(dòng)、靜觸頭分開(kāi),然后動(dòng)、靜弧觸頭分開(kāi),動(dòng)、靜弧觸頭之間產(chǎn)生電弧。由于SF6氣體爆炸過(guò)程中泄漏,絕緣降低,A、B動(dòng)、靜弧觸頭之間電弧無(wú)法熄滅,導(dǎo)致動(dòng)、靜弧觸頭燒損,至1160旁路斷路器兩側(cè)負(fù)荷切除后電弧熄滅。

事故后檢查L(zhǎng)W 30-126型斷路器的CT26型彈簧操作機(jī)構(gòu)無(wú)異常,2007年9月預(yù)試、檢修結(jié)果合格,可以初步判斷機(jī)構(gòu)分合操作功能正常。

由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸軸銷(xiāo)與鎖片完全脫落（見(jiàn)圖2）,開(kāi)關(guān)A、B、C三相傳動(dòng)軸事故后位于完全分閘位置,可以認(rèn)為主軸軸銷(xiāo)爆炸前處于半位移半脫出狀態(tài)（如圖5所示）,在母差保護(hù)動(dòng)作分閘時(shí),受震動(dòng)完全脫落。斷路器動(dòng)靜觸頭開(kāi)距精度為mm級(jí),主軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中mm級(jí)的偏差反饋到動(dòng)靜觸頭上的偏差需做力學(xué)分析確定,故C相未合到位的主要誘因是主軸軸銷(xiāo)與鎖片脫出造成。

圖5 主軸軸銷(xiāo)半位移半脫出狀態(tài)側(cè)視圖

[1] 林其雄.110 kV SF6斷路器爆炸事故分析[J].高壓電器,2004,（40）6：478、480.

[2] 沈忠威.SF6斷路器爆炸事故分析和對(duì)接式滅火弧觸頭的關(guān)系[J].高壓電器,2006,（42）2：113-115.

[3] 肖 寧.一起110 kV斷路器爆炸的事故分析[J].貴州電力技術(shù),2005,（8）11：37-38.