某110kV變電站10kV斷路器拒動引發的事故分析

田力

摘 要：關于某110kV變電站中一側線路出現事故，究其原因是斷路器拒動引發的，隨后切斷主變10kV來解決問題，然而，開關柜卻點火燒壞。為了找到事故產生的原因，需要對實際狀況進行檢查并做好記錄工作，并且，對事件展開全面的解析。其研究結果顯示，在斷路器拒動現象產生后，蓄電池組發生故障，導致沒有輸出直流控制電源，從而導致直流屏輸出失敗，進一步延遲10kV側后備保護，短路的電流在很長的一段時間之內斷開。所以說斷路器拒動以及蓄電池故障都是造成此次事故的直接影響因素。

關鍵詞：110kV變電站；斷路器拒動；事故分析

1 概述

2012年12月13日15時33分，某110kV變電站10kV東方線上發生短路，其主要原因是斷路器拒動導致全直流電段時間轉換失敗，此次故障發生的時間13秒后有2號主變后備保護自動關閉，從而導致開關柜失火，影響所有出線電路停電。經過搶修相關線路于14日恢復正常。

2 事故狀況

某110kV變電站目前采用的是無人值班。此變電站有兩臺主變，在事故發生前高低壓顯示正常，即110kV內橋斷路器700在分閘位置，此外10kV分段斷路器100也在分閘位置。110kV陽北線帶動1號主變，110kV新北線帶動2號主變。故障發生之后，調度中心查看了2號主變，顯示10kV側斷路器已經跳閘，此外10kV段沒有電流，無直流電信號。同時，還接到值班人員電話預警，電話之后的120分鐘，工作人員趕到變電站發現10kV開關設備還處在冒煙狀態，隨帶上防毒面具、二氧化碳和干粉滅火器進入現場滅火。火災后查看發現10kV東方線上的開關柜內發生嚴重燒毀。開關柜內529斷路器仍在合位上；110kV設備以及2號主板都沒有出現問題；查看主控制室內的儀器發現直流母線沒有電壓。查看東方線出線線路，找到其起火源頭。

3 事故探析

根據東方線短路信息查看可以知道東方機械廠內部的拉桿線路已經斷裂并且反彈到高架上面導致線路發生故障，從事故錄播圖得知，故障剛開始發生期間由于兩相短路，在隨后的短路中，東方線斷路器發生拒動，大概三秒鐘之后出現三相短路。在隨后出現10kV II段部位電壓持續性下降，且直流屏進行交流電源轉換，在轉換的過程過發現交流電源缺失，再加上蓄電池自身產生故障，導致直流電源輸出失敗。等到交流電的電源轉換完成之后，直流電源恢復工作，2號主變低壓側的斷路器才切斷事故。

以下是直流屏和保護裝置截取的監視信息，直流屏上顯示：在15時33分49秒，顯示直流屏已無電壓，且監控結束錄像功能；在15時33分58秒，監控恢復正常錄像；在15時34分01秒，直流屏電壓達到223V。保護裝置顯示：在15時33分49秒，2號主變低壓后備保護無電源，且運行指示燈滅掉；在15時33分50秒，顯示監控畫面消失；在15時33分58秒，監控恢復正常；在14時34分02秒，2號主變低壓后備保護裝置恢復正常運行，且指示燈正常工作。

從上面的數據我們可以得出，在15時33分49秒直流電直接消失，但是在34分01秒恢復正常，大約有12秒沒有直流電源。直流電消失，導致開關柜內整個保護及自動化裝置電源缺失，無法判斷故障發生點，也就是上文所說的三相短路故障點，保護無法動作。我們可以發現，兩相短路的時間大概是0.7秒。到了34分02秒2號主變后備保護恢復工作，由于還涉及到開關動作的時間，因此，故障持續的時間達到13秒。

依據保護裝置反饋的信息可以看出，當短路發生之后，斷路器529開啟保護功能，此時斷路器無法跳閘。然而此斷路器顯示曾經有過過熱的現象，資料文獻記載，在2009年的時候曾經出現因為拒動而造成停電。那時候并沒有找到拒動的原因，隨后進行修復再次投入工作?？偨Y出斷路器拒動是造成此次故障的主要原因。

故障之后再次檢查蓄電池發現其中有一節蓄電池沒有電壓，且狀態為開路，這也是導致蓄電池組整體沒有輸出電壓的原因。根據記錄顯示，該蓄電池組曾在事故發生前做過維護工作，由此可知當時的工作不到位。東方線出線開關柜再一次出現直流母線失去電力，其斷電原因是由于著火后直流電短路致使交流電轉化跳閘。除去10kV II段直流電的超載，手動操作開后，能直接回復直流母線供電?？偨Y可知蓄電池產生問題也是故障產生的重要原因之一。

4 事故處理狀況

斷電之后檢查發現主變沒有任何問題，且本體和瓦斯絕緣油色譜顯示也是正常的，直流電阻試驗以及空載試驗顯示均沒有問題。

在檢查東方線開關柜的時候發現，更換后的母線倉遭到破壞但是套管6支壓力測試沒有問題。

502C相斷路器在真空泡的檢測下發現其動靜出頭有過長時間的短路現象，但是目前還不影響設備的運行，為了保證后續的正產工作應考慮更換新的。

在日常生活中，作為一名合格的檢修人員，在故障發生的第一時間了解事故發生的具體信息，比方說事故發生前，電網的工作狀況、故障發生位置以及所處的環境，只有這樣才能精確的向有關部門匯報工作，進而進一步的提高解決問題的效率。此外，還要根據目前所掌握的信息對事故進行初步的判定，盡可能的把一些遇到的不良問題考慮進去，還要盡快的將故障發生地隔離開，以減少不良反應帶來的影響。與此同時，還要嚴格按照命令執行，事故的詳細記錄以及匯報工作都要做全面。故障處理前，改變站內運方，轉移負荷。事故發生的現場最怕的一件事情就是連鎖反應事故。

5 發現的問題以及解決問題的措施

5.1 真空斷路器發生的故障

設備是否正常工作決定了變電站能否穩定運行，特別是在無人值班的變電站中，因為故障的發生往往不能立刻發現并給予正確處理，因此，對于設備質量的要求相比有人的變電站要高很多。而10kV線路出線發生故障的概率也會相應增加，這些故障往往都是由真空斷路器引起的。現在市場上生產的真空斷路器比較多，這樣導致質量上面層次不齊，因此，在選擇上面應該選一些歷史比較悠久，以及質量比較好的商家。此外，在儀器使用的過程中應當做好對儀器的檢查和維修，尤其是在一些機械上面。有的時候電氣控制回路產生問題也能帶來斷路器拒動，然而更多的是很多的廠家在產品設計上面存在缺陷，此類發生的概率要比電氣回路引起多很多。

5.2 蓄電池引起的故障

蓄電池引發的問題主要是因為保護不當造成連續的反應，特別是在110kV的變電站中，很多時候這類的變電站都含有一組蓄電池，因此，一旦發生交流電失電，或者整個設備導致的問題，就會出現故障，因為蓄電池是保護設備以及自動裝置的唯一后備電源裝置。在正常的工作中應當做好對設備的檢查工作，其內容涉及到檢查電壓是否正常、連接位置是否有松動、極柱附近是否有液體或者氣體出現、殼體上面是否有裂痕或者變形的狀況等。如果需要應當立即采取措施，比方說對浮充電流工作進行檢測。

5.3 交流切換裝置中出現的問題

如果發現蓄電池出現問題，此時切換裝置將直接決定直流電源的斷電時間。好比本文所提到的故障來說，整個切換裝置話費的時間是12秒，某種程度上來說，切換時間有點長。這里要說明一下，切換裝置是保障一個電源斷電之后能否保證另一個電源的正常工作，切換的時候會有一定的時間差，然而，需要控制好這個時間差，不能太長也不能太短，適中最好。

6 結束語

電力系統能否安全工作直接和經濟效益有關，所以，我們要不斷的加強變電站管理工作，尤其是在110kV變電站上，只有不斷的改善安全管理工作，才能減少事故發生的概率，才能保障變電站的正常運行，為當地社會未來的發展創造更多的經濟效益。

參考文獻

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