SN—I型少油断路器在遮断过程中烧毁的原因及处理.docVIP

SN10—10I型少油断路器在遮断过程中烧毁的原因及处理 ,f SN1O一10型少油断路器在遮断过 程中烧毁的原因及处理 巾地区电业局崔秉礼 Ⅳ1O～10型少油断路器从1981年以来, 日臻完善并在全国范围内广泛生产,大量使用, 现已成为电力系统断路器选型的主要产品.从 多年的运行表明,其基本性能是稳定婚,但尚 存在问题:即断路器在遮断过程中烧毁.据了 解我省已发生多狄,其中晋中电业局北郊变电 站前后发生两台次. 一 ,断路器烧毁简况 1.断路器故障 榆次北郊变电站,1O出线较多,母线 短路容量为158~L.伏安(88年前). 85年5月11日21时20分,室外小雨伴有雷 声,强光中1O主断路器掉闸.经检查,891 断路器烧毁10K主断路器掉闸.891速断 保护,重合闸装最均有动作信号断路器为分 断位置. 87年4月20日4点20分,室外阴天zl,T4i loK配电室发生巨响强光,主变侧开关掉闸. 经检查是866开关烧毁越级.866速断保护及重 台闸装置均有信号,断路器为分闸位置. 2.断路嚣烧毁前运行情况 两台烧毁的断路器皆为柳州开关厂产品. 分别于80年82年投入运行.84年根据柳开大 排气改小排气方案与该厂订购改造件,并派 员赴柳开技术培训后}于11月严格按照部颁导 则及主机厂技术要求和工艺进行了完善化.主 要调试数据,速度特性,电气绝缘试验均在合 格范围.烧毁前,两台开关皆无缺陷.遮断故 障累计次数为891—1次(j±流),886—3次 (过流两次速断一次). 5.开关烧毁后外观和解体检查 两台次开关烧毁从时问相隔近两年,但故 障原因,性质,部位,程度皆为一个模式. (1)外观 油位不见,三相帽盖不同程度均被烧毁. 帽盖上的排气孔盖有的被电孤熔化,有的半 熔化掉落.油气分离器烧毁.三相绝缘筒程度 不同的烧焦变黑.个别托架绝缘子炸裂. (2)解体检查 绝缘油不同程度下降,油巾有游离碳呈黑 色.断路器上帽内壁均保持银本色无任何痕迹 和脏污.动静触头正常遮断烧伤轻微.灭孤 室隔板以及其它另部件除有沉积的游离碳外无 烧伤,变形,开裂等不正常迹象.其它都正 常. 导电杆行程均在144一l45毫米. 灭弧室上端面距绝缘筒上端尺寸均在62.5 -- 63毫米.刚分速度均在3.O一3.1米/秒.刚 台速度均在3.7—3.8米/秒. 二,故障原因分析 两台断路器烧毁时室外均为阴天小雨并伴 有雷声,由雷击和接地引起的故障启动速断保 护动作掉闸jo.5秒后重台闸启动重台复掉. 根据外观和解体检查判断,断路器的烧毁发生 于外部.上帽排气孔大量向外喷射高温油气在 相间形成游离,空气绝缘被击穿产生电弧,相 间弧光短路导致断路器从外部烧毁上帽o 1.开断过程存在的特征 (1)北郊1IoKV变电站IoKV母线短路容 鼍当时为158J~,伏安.故障断路器的遮断容量 ?43? 为30O兆伏安.也就是IoKV母线最大短路容量 仪是断路器遮断容量的50%.在此情况下故障 遮断,出现在触头间的瞬态恢复电压及上升率 较断路器满容量开断时为高(见下表). 以两参数法表示的标准瞬态恢复电压 由此可见这种情况下的故障开断对断路器是比 较苛封的. 图1近距故障单相等值电路 (2)两次故障点与断路器的距离都较近, 在0.5—8公里之内可能类似于近距故障开断性 质.如图2所示的B点发生短路故障,这时线 路侧的电感虽起着限制短路电流的作用,但在 开断过程中当电流过零后,线路上的残留电荷 圈2近距故障断路器 立即会在故障段产 生行波,断路器线 路侧出现上升速度 很高的锯齿形电 压,影响到恢复电 压的起始波形使断 的恢复电压曲线路器触头间瞬态恢 复电压的起始速度较快.给断路器灭弧形成了 苛刻的工作条件(见图2). 2.断硌●蕾断中太■向外排油气的原因 经对烧毁断路器外观和解体检查后,确 认大量油气是由排气孔排出.根据有关资料介 绍ISⅣl0一l0型少油断路器在改为小排气 后,开断满容量时仅有微量灰白色气体从排气 孔排出.油面下降约1毫米,无油迹,外观效应 很轻.而今大量油气向外排jqJ,原因何在呢? ?44? 首先还得从铝帽结构和工作原理米了解.铝帽 结构见图3. 断路器在正常 运行中,铝帽的缓 冲空间经犯.3毫米 的小孔与惯性膨胀 式油气分离器相 通.回油逆止阀处 在开启位置,当断 路器分断时油气掘 合物在断路器内部 迅速形成压力.回 油逆止阀开启的钢 压迅兰.注.上帼装配..螺钉.闭阀r—rl.在灭孤室i:2, . 5 tR .油 ~ 气 的吹弧过程中,大6.回油逆止婀. 量油气顺着吹弧道冲出到缓冲空间膨胀后又经 2.3毫米小孔进入油气分离器.并引导成切线 方向,油气混合体梧圆周壁旋转}在惯性力的 作用下油雾被甩在圆周壁上与气体分离.由于 嘭胀和接触金属壁而降温凝聚成油滴沿壁