淺談真空開關事故及處理

摘要：現在10kV斷路器一般使用真空開關，而真空開關的真空度在運行中基本沒有信息可以給運行人員參考，所以當真空開關的真空度遭到破壞、出現事故時，運行人員稍有不慎，就容易造成安全事故，甚至還可能造成運行設備損壞、人身傷亡。本文以一起真實的有關真空斷路器真空度破壞后造成的事故為例，對其發生的原因及處理方法進行分析，以期對真空開關的安全使用、事故處理進行有效的探討研究，減少此類事故的危險度。

關鍵詞：真空開關；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、機械壽命長、適宜頻繁操作和快速切斷、環境污染小等特點，近十幾年來得到了迅速的發展，廣泛應用與10kV配電系統。目前，其電壓等級已達到35kV，開斷能力已達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焊接成一個整體。滅弧室內部通常抽成約 Pa的高真空。滅弧室真空度在運行中是一個非常重要的參數，它直接決定真空斷路器是否能夠安全運行、可靠操作的關鍵性指標。但在實際運行中，運行人員對滅弧室的真空度無法進行監視。這就給運行人員對真空斷路器的運行維護帶來隱患，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大事故范圍及造成傷亡事故。

本文以一起真實的有關真空斷路器真空度破壞后造成的事故為例，并對其發生的原因及處理方法進行分析，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，最大限度地保護國家以及人民財產安全。

2 事故現象及處理：

電容器組爆炸事故：

運行方式：10kV系統分列運行，1號主變10kV側501開關接10kVⅠ母運行，2號主變10kV側501開關接10kVⅡ母運行，10kV母聯500開關在分閘位置。

事故現象：預告信號鈴響，光子牌顯示“10kVⅠ母線接地”、檢查10kVⅠ母線電壓表發現A相電壓指示針大幅度振蕩，電容器室傳來爆炸聲，檢查發現第一組電容器組發生爆炸并著火。

分析及處理：當時第一組電容器組處于熱備用狀態（開關斷開時間超過15分鐘），使用的是運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，從現象判斷可能是系統發生振蕩或出現間隙放電點。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生爆炸是一關鍵問題，運行人員判斷為電容器組真空斷路器真空度破壞發生間隙放電，連續的間隙放電造成電容器組過電壓直至發生爆炸著火。

運行人員在記錄了相關信息后迅速向調度匯報了故障情況，并匯報了值班人員分析得出的故障原因。調度分析后認同故障原因，并下令進行故障隔離。此時不能直接拉開故障真空斷路器兩端的隔離開關，因為此時真空斷路器是導通帶電接地，強行拉開隔離開關就是帶負荷拉刀閘，就會擴大事故范圍甚至造成設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，調度下令首先斷開10kVⅠ母線上所有線路開關、拉開Ⅰ母線PT刀閘，然后斷開1號主變10kV側501開關，在檢查10kVⅠ母線上所有正常開關都在分閘位置后，拉開故障真空斷路器兩側的隔離開關，將故障真空斷路器隔離，然后恢復10kVⅠ母線運行，恢復Ⅰ母線上所有線路運行。在進行故障隔離的同時，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進行了試驗，實驗數據表明真空開關A相真空度已降低，不能再投入運行。

擴展分析：這是一起典型的真空斷路器真空度降低引起的事故。事故現象雖然簡單但故障原因不易查明，如果這時盲目進行操作，就可能進一步擴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視的工具，運行值班人員在平時巡視設備或事故處理時，應結合有關信息進行綜合判斷。在設備巡視或事故處理過程中，筆者認為運行人員應該注意以下兩個方面：

真空開關在熱備用的情況下，巡視人員應檢查所在線路的電流指示是否為零。正常情況下當真空開關熱備用電流指示為零，而真空斷路器真空度降低發生放電的時候，電流指示就會顯示有電流（電流大小根據情況不同）。出現這種情況時，運行人員就應意識到真空開關出現問題，應立即隔離處理。

在江門地區，現有10kV系統多用封閉式組合開關柜。這種新型開關柜設計有帶電顯示器，是從線路電流互感器引出。當真空開關在熱備用情況下，帶電顯示器沒有顯示。如果出現真空斷路器真空度降低發生放電，帶電顯示器就會顯示帶電。巡視人員在巡視設備或處理事故時可以結合開關位置觀察帶電顯示器，從而準確的判斷真空開關的情況、有效的處理事故。

總結

真空斷路器有其自身的優點，因此得到廣泛應用，但真空斷路器一般是封閉式，開關內部情況不易觀察，而對真空度又沒有有效的監視裝置，給運行人員的日常巡視維護帶來困難和挑戰。另外10kV線路線路側一般沒有電壓抽取裝置，因此當真空開關是在故障情況下導通時沒有直接可靠的信號給運行人員參考?，F在二次保護裝置都采用微機保護，我們可以考慮在微機保護中增加“開關分閘，線路有流”預告信號，有助于提醒運行人員真空開關可能出現故障。這個信號可以采用“與”的邏輯關系，一個條件取自開關輔助節點，另一條件判斷線路是否存在電流（如圖1）。

作為運行人員在平時應該提高警惕，保持高度的警覺，并且經常演練事故發生時處理程序，發生事故時應該保持冷靜，不能盲目操作，收集各種信息進行判斷后，果斷采取行動，使事故后果降到最低。