一起10 kV斷路器拒動事故分析

湯曉偉，薛 峰

（上海市電力公司松江供電公司，上海 201600）

隨著電網設備的更新換代，10 kV電網中曾經廣泛使用的少油斷路器絕大多數已經更換為彈簧操作機構的真空斷路器，關于少油斷路器故障的報告也大為減少。然而，隨著服役年限的增加，真空斷路器也開始出現問題。2011-01-19，車墩變電站10 kV車14西茜線路故障跳閘，在處理過程中發生了一次斷路器拒動故障。

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。運行人員通過巡視，發現該線路40號桿磁橫擔斷裂，引起短路。經處理后，值班調度員決定對該線路送電。

22:33，當調度員執行遙控合上車14西茜斷路器的指令后，SCADA(數據采集與監視控制系統)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。事故發生時的電路接線如圖1所示。

圖1 故障線路示意

2 現場情況

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

現場情況為：

(1) 車墩站內人員匯報，車14西茜斷路器動作后，機械位置處于合與分當中，位置指示不明確；

(2) 站外線路巡視人員匯報，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重的電纜故障，可以據此斷定線路已經帶電。變電站內斷路器機械位置指示不明確，說明開關可能分合不到位。但是，由于10 kV ZN系列彈簧機構斷路器拒動的概率很小，特別是出現單相拒動的可能性更低，為了判斷該斷路器動作是否正確，當值人員隨即從2方面對該設備狀態進行確認。

(1) 確認站內設備情況。車墩站運行人員確認，車14西茜線路電流保護繼電器動作掉牌，開關紅綠燈均不亮，表計無電流。

(2) 調取SCADA內相關遙信變位信號。調度員發現車14西茜斷路器在合位，線路無負荷，且在斷路器合上的同時，站內發出“10 kV饋線跳閘”信號。

這說明，試送車14西茜斷路器后，因線路仍存在故障，繼電保護動作，斷路器應該跳閘。但是，SCADA顯示斷路器在合位，線路在冒火。

綜合各種跡象，調度員判斷該斷路器的動作或者指示存在嚴重問題。立即發令運行操作人員將該斷路器隔離，并派檢修人員對該斷路器和站外冒火的電纜進行停電處理。

4 事故原因

在電纜檢查中，檢修人員發現，車14西茜1號桿電纜頭三相短路接地。

變電檢修人員首先對斷路器確切位置進行檢查。通過試驗發現，三相觸頭均處于分位，但由于某種原因都沒有到位。特別是B相真空泡內動、靜觸頭距離更近，在工頻耐壓試驗中該相出現放電，這正是導致站內B相接地的原因。

為確切了解開關未分閘到位的原因，檢修人員又對該斷路器進行解體檢查，發現該斷路器機械位置明顯不到位。在檢修人員人工調整該機構至正常位置后，再進行分合實驗，一切正常。可見，導致斷路器機構不到位的原因是機械的偶然卡澀。

5 事故綜合分析

綜合各種檢查的結果，整個事故過程如下。

首先是架空線上磁橫擔斷裂，導致線路短路開關跳閘；故障修復后送電時，線路上又出現第2個故障點，即電纜頭三相短路(應與第1次經受穿越性故障有關)。

斷路器合于故障后，繼電保護正確動作(繼電器掉牌，SCADA中有相關信號)，但發生斷路器機構動作不到位，由此導致B相觸頭放電并引起母線接地、站外電纜頭處冒火、開關機械位置指示不明確、SCADA指示不正確等。其中，SCADA指示不正確是由斷路器副接點不到位引起的。

6 經驗與教訓

該拒動斷路器于2001年投運，至故障發生時已運行10年。本地區中與其運行時間相近的ZN10系列真空斷路器已有不少。這次事故的處理經驗對這些斷路器的運行維護有一定的參考價值。

今后，若有同一系列斷路器事故發生較多時，需考慮家族缺陷的可能性；對于偶發情況，則需要調度和運行人員細心處理，一旦發現斷路器分合指示或者動作過程有疑問，應及時詢問及查看相關信號，判斷是否存在斷路器動作問題。