劉冠辰，王孟，吳章勤，徐輝，劉榮海

(1.華北電力大學機械工程系，河北 保定 071000;2.云南電網(wǎng)有限責任公司公司研究生工作站，昆明 650217;3.云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院，昆明 650217;4.云南試驗研究院(集團)有限公司，昆明 650217)

0 前言

斷路器是電力系統(tǒng)中負責控制和保護重要的設(shè)備，針對斷路器工作的可靠性需要重視，最大限度的減少故障的發(fā)生［1－2］。某500 kV 變電站斷路器成功的對其所帶的Ⅰ回線路進行分閘操作，此斷路器處于熱備用狀態(tài)。對側(cè)Ⅰ回線斷路器進行分閘操作，斷路器發(fā)生故障并爆炸;該線路為緊湊型單回線路、雙側(cè)配高抗設(shè)計。

1 故障分析

1.1 解體故障電阻

拆除故障電阻殘留的動觸頭和機構(gòu)部分并進行了解體，發(fā)現(xiàn)電阻動觸頭處于正常分位位置，但是屏蔽罩有電弧燒傷痕跡;電阻片有過熱現(xiàn)象，有兩片破裂;電阻片結(jié)合部有銀色金屬顆粒;電阻片間的薄銅片有過熱現(xiàn)象。

電阻的絕緣管雖然有碳化現(xiàn)象，但仍然有一定強度;連接動觸頭的絕緣拉桿從電阻基座處至動觸頭連接處已碳化，而且合閘電阻機構(gòu)箱動作正常［3－5］。

1.2 工頻耐壓試驗

由于電力設(shè)備在運行時會受到雷電過電壓、內(nèi)外過電壓、最高工作電壓的頻繁作用，導致絕緣故障成為了電力設(shè)備運行中最容易出現(xiàn)的故障。目前，交流工頻耐壓試驗是行業(yè)內(nèi)鑒定電氣設(shè)備絕緣強度最有效的考核方法［6－8］。

工頻耐壓試驗作為一種預(yù)防性試驗，是發(fā)電站、供配電系統(tǒng)及科研單位等所必需的試驗類型，它用于對各種電氣產(chǎn)品、電器元件、絕緣材料等進行規(guī)定電壓下的絕緣強度試驗，考察試件的絕緣水平，發(fā)現(xiàn)被試品的絕緣缺陷，衡量過電壓的能力。將合閘電阻抽真空，并充入SF6氣體至0.6MP，針對損壞側(cè)和未損壞側(cè)合閘電阻分別進行工頻耐壓試驗，在合閘電阻兩側(cè)施加高電壓，保持60s 后均未擊穿;并且通過測量高電壓下的介損值，更好地反映了電容器運行時的絕緣狀態(tài)。通過工頻耐壓試驗和均壓電容器的檢測均未發(fā)現(xiàn)異常狀況。

1.3 未損壞電阻解體

針對未損壞合閘電阻解體，檢查合閘電阻的對中情況，結(jié)果正常，解體合閘電阻，動側(cè)電阻片正常;靜側(cè)根部電阻片有開裂現(xiàn)象，銅片部分區(qū)域變色;電阻動觸頭有輕微電弧燒傷現(xiàn)象，滅弧室本體解體，結(jié)果正常。

2 X 射線DR 檢測

X 射線DR 檢測開始出現(xiàn)，DR 成像質(zhì)量明顯高于膠片成像，而且數(shù)字平板檢測器(FPD)可快速捕捉到X 射線所攜帶的信息，動態(tài)范圍大。DR 檢測還可針對電力行業(yè)中特殊的設(shè)備，如氣體絕緣開關(guān)(GIS)，進行帶電作業(yè)，提高了檢測效率的同時，還減少了停電檢修、拆解罐體的時間及其相應(yīng)的損失。DR 檢測可以清晰的看到合閘電阻內(nèi)部的情況，經(jīng)過針對合閘電阻全面的排查后，發(fā)現(xiàn)更換后的斷路器合閘電阻完好無損。在發(fā)生事故之前對合閘電阻進行X 射線DR 檢測，此類事故發(fā)生的概率將會降低。

3 原因分析

1)合閘電阻如果內(nèi)部有導電異物，則影響其內(nèi)絕緣性能，可以引起內(nèi)部的擊穿，解體的電阻和現(xiàn)場損壞的合閘電阻沒有發(fā)現(xiàn)異物，因此排除內(nèi)部有導電異物的可能性。

2)若電阻在運行中產(chǎn)生了金屬顆粒，則可能造成合閘電阻內(nèi)絕緣的降低。但根據(jù)實驗表明，同相斷路器的兩只合閘電阻，其工作狀態(tài)完全一致;未爆炸的合閘電阻雖然有電阻片破裂現(xiàn)象，但未發(fā)現(xiàn)金屬顆粒;且合閘電阻通過了所有的型式試驗，因此正常運行中的電阻片不會產(chǎn)生金屬顆粒，因此排除該假設(shè)。

3)從解體情況來看，電阻片破損，并向不同方向凸出，具有運輸過程中異常顛簸損壞的顯著特征;若損壞的電阻片并未發(fā)生部分脫落，單斷口也能承受500 kV 的工頻耐壓;但如果電阻片由于運輸、地震等原因引起部分脫落，將引起絕緣的降低。如果電阻片局部脫落，必將影響整個斷口的絕緣性能，斷口在過電壓的沖擊下首先擊穿，導致合閘電阻爆炸。

經(jīng)解體分析，推斷本臺斷路器在運輸過程中出現(xiàn)異常狀況或特定的交通環(huán)境下運輸不規(guī)范與電阻片的破裂有極大的關(guān)系。但事故后的DR 檢測可以清晰的看出斷路器合閘電阻內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，從而對斷路器合閘電阻的物理狀態(tài)進行評估。

4 結(jié)束語

由于推斷此事故斷路器在運輸過程中出現(xiàn)了異常，并使得電阻片破裂，由此而知同批次的斷路器可能也存在著運輸不規(guī)范而導致的異常狀況。建議對斷路器進行完全的電氣試驗以驗證其可靠性，并應(yīng)用X 射線DR 檢測對其進行物理性試驗排查，以杜絕缺陷導致事故的發(fā)生。

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