一起电容器组真空断路器爆炸事故分析和预控

一起SF6断路器爆炸事故的原因分析及防范措施SF6断路器爆炸事故是指在使用过程中，因遭受外力冲击、电气故障或设计缺陷等原因，导致SF6断路器发生爆炸，造成人员伤亡和财产损失的事故。

下面对其原因进行分析，并提出相应的防范措施。

一、原因分析1.设计缺陷：SF6断路器的设计缺陷可能包括结构不合理、制造工艺问题、材料问题等，这些问题可能导致断路器无法承受正常的工作压力，从而发生爆炸。

2.外力冲击：外力冲击是一种常见的导致SF6断路器爆炸的原因，如运输过程中的震动、设备损坏等，都可能导致断路器内部的各种元件脱离原位，进而引发断路器的爆炸。

3.电气故障：电气故障是另一个导致SF6断路器爆炸的常见原因，包括过电压、过电流、电弧闪络等。

这些故障会导致高温、高压等异常情况，从而引发爆炸。

4.维护不当：SF6断路器是一种高压电气设备，如果维护不当，容易导致设备内部存在安全隐患，如SF6气体泄漏、接触不良等，进而加剧爆炸的风险。

二、防范措施1.加强设计和制造质量：对SF6断路器的设计和制造中加强质量控制，确保结构合理、材料优良，提高断路器的耐压能力和抗震能力，从而降低爆炸的风险。

2.提高运输安全：在SF6断路器运输过程中，要加强包装保护，避免外力冲击对设备造成影响。

此外，还应加强运输过程中的安全管理，提高运输人员的操作技能和安全意识。

3.定期检测和维护：对SF6断路器进行定期的检测和维护，包括检查气体泄漏情况、接触器状态、电气连接等，及时发现问题并进行处理，以确保设备的安全可靠运行。

4.增加安全保护装置：在SF6断路器的设计和运行过程中，加强安全保护装置的设置，如过电流保护、过温保护、电弧闪络保护等，提高设备的安全性和可靠性。

5.加强人员培训和管理：SF6断路器的使用和维护都需要具备一定的专业知识和操作技能，因此，要加强人员培训，提高人员的业务水平和安全意识。

另外，还要建立完善的管理制度，加强对设备运行情况的监测和管理。

一起电容器起火事故分析及防范措施温州供电公司的研究人员张磊、王策，在2015年第2期《电气技术》杂志上撰文，对一起运行中的电容器装置发生起火故障的原因进行分析验证，并提出了相应的改进建议和措施，对今后防范和处理该类事件提供一定参考。

1 事故情况2014年4月1日，某变电所运行中电容器装置发生起火故障，该设备型号为：TBB10-4800/200-1%AK，故障发生后，电容器不平衡保护动作切断故障设备。

经现场查看发现：1）电容器柜眉头板及侧封板上部有烧焦现象，如图1所示。

图1 电容器柜烧焦情况2）N相排上部被烧化，绝缘子被严重烧黑，N相排热缩套管烧尽。

3）放电线圈与母排之间的镀锡软铜绞线被烧化，放电线圈接线铝排与镀锡软铜绞线搭接处被烧化。

4）被烧化的排、绞线、热缩管残渣落在了A、B相上。

5）现场保护定值设定如下：过流保护定值为6.6A，整定延时响应时间为：0.2秒。

开口三角保护定值为：1.83V，整定延时响应时间为：0.2秒。

过电压保护定值为115V。

保护装置显示0.000S保护启动，0.202S不平衡保护动作BPHmax=127.8V。

6）其他两相电容器外观完好，判断故障为单相故障。

2 原因分析事故发生后，通过对设备进行仔细检查，发现造成电容器母排及软连接线烧毁存在六种可能的事故原因：设计安全距离不足，母排及绞线载流量不足，保护定值设置错误未及时跳闸，二次接线错误造成保护不动作，放电线圈质量有问题被击穿，母排与绞线、母排与绝缘子连接处螺栓紧固不实发热，系统谐波电流。

我们将对这六种可能的事故原因逐一进行分析验证。

2.1设计安全距离不足根据《GB50060-92 3～110kV高压配电装置设计规范》的要求，屋内带电部分至接地部分之间安全净距应大于等于125mm，不同相带电部分之间安全净距应大于等于125mm。

[1]现场对安全距离进行实际测量，本电容器成套设备故障点安全净距如下：N相排至后侧封板(最近接地点)距离为185mm，镀锡软铜绞线至柜前门板(最近接地点)距离为300mm，两相之间最近距离为500mm。

一起高压断路器爆炸事故的原因及防范措施
近日，某局一220 kV变电站35 kV电容器组断路器发生爆炸，引起三相短路，烧坏刀闸一组，1号主变35 kV侧断路器跳开，变压器出口短路，引起两条220 kV线路对侧跳闸，给系统造成一定的影响。

1 事故原因分析
该断路器型号为LW16-35，于2000年3月投入运行。

事故发生后，厂家即派出检修技术人员及调查人员来现场对断路器进行检查。

经解体发现，该断路器C相动静触头烧在一起，A相瓷套内侧有一道明显裂纹，外侧有线状闪络放电痕迹，同时还发现，开关行程明显不够，静触头绝缘材料烧伤，少量碳化物充斥灭弧室。

此外，鉴于解体前SF6气体压力为零，而未发闭锁信号，于是又对密度继电器进行检查，发现该继电器报警接点与闭锁接点仍处于正常运行状态，经校验，闭锁接点损坏不归位，因此事故发生前监视不到应发的控制信号。

至此，事故原因已基本明了，断路器本身存在缺陷，同时断路器瓷套存在潜在缺陷，造成气体泄漏，而密度继电器由于故障又未发相应的闭锁信号，在无灭弧介质或介质强度降低的情况下，导致合闸时断路器爆炸，发生短路，这是发生事故的主要原因。

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真空断路器投切电容器组产生过电压问题的分析与解决宁夏英力特化工股份有限公司树脂分公司110kV变电所有两台63000kV A的三圈主变，并列运行，35kV侧及6kV侧采用分段运行方式。

无功补偿装置接在6kV母线上，每段母线上个两组，每组容量4800kVar。

在投运过程中发生过三次严重过电压事故，每次都造成多只电容器击穿及单只电容器熔丝发生群爆。

第一次事故是在2008年8月大修后投运2#电容器组时，发生单相过电压。

第二次事故发生在2009年2月临时检修完成后，投运3#电容器组时发生过电压。

第三次是2011年3月31。

两次都为三相相间过电压。

在第二次事故发生后采取了在每组电容器组电抗器两端加装过电压吸收装置的措施，希望能抑制、吸收操作过程中产生的过电压。

经过两年的运行，虽然该装置起到了一定的作用，在这两年中的投运未发生故障。

但在2011年3月31投运时又出现过电压的现象，说明该装置并不能从根本上解决真空开关投切电容器产生过电压的问题。

因我公司110kV变电所投切电容器组的断路器为真空断路器，真空断路器虽然一般情况下能满足频繁投切电容器组的需要，但因其在合闸过程中可能出现断口预击穿、合闸弹跳、合闸不同期等问题，在分闸过程中可能会出现单相、亮相重燃、截流等问题，这些问题都会产生严重的过电压，故存在很大的安全隐患。

而我变电所所采用的金属氧化物避雷器不能完全有效地吸收真空断路器因上述原因产生的操作过电压，所以只有采取更加有效的措施，从根本上消除操作过电压，才能保证电容器组的投切安全。

在电力系统中，电容器组进行控制最早采用的是少油断路器，然而少油断路器对频繁操作的投切电容器组来说并不能完全满足其使用要求。

近年来真空断路器以其使用寿命长，可频繁开断、无油、少维护等优点，在电力系统中得到了广泛的应用，因此电力系统也希望用真空断路器来取代少油断路器投切电容器组。

而近年来随着真空开关在中压领域占领了绝对优势的市场份额，使这一需求显得更加突出和紧迫。

真空断路器投切电容器组时发生爆炸的原因爆炸的原因，在运行电网上进行了10 k V真空断路器投切电容器组的试验。

5组样机为不同批号和洁净度的真空灭弧室，将其安装于同一组真空断路器上投切同一组电容器组。

通过分析试验结果，得出结论：爆炸原因是真空断路器投切电容器组时发生重击穿并产生较高的过电压；真空灭弧室内部洁净度是影响真空断路器投切电容器组重击穿率的重要因素；真空断路器在投运前进行50次以上的电气老练试验是必要的。

关键词：真空灭弧室；洁净度；重击穿真空断路器具有体积小、质量轻、维护简单、可频繁操作、不污染环境、无火灾和爆炸危险等优点，在电力系统中应用广泛。

广东电网大量采用了10 kV真空断路器，并用作投切电容器组。

真空断路器在广东电网运行中，也暴露了一些问题。

例如在投切电容器组时，发生了电容器组爆炸事故。

是因为电容器组质量不良，或是真空断路器有问题导致电容器组爆炸？为探讨其原因所在及其产生机理，开展了真空断路器投切电容器组试验验证工作。

1 试验条件及试验结果众所周知，真空灭弧室是真空断路器的心脏，真空断路器的电气性能主要取决于真空灭弧室的设计及其生产工艺。

本次试验是把注意力集中到灭弧室上，也就是说整个试验过程是研究真空灭弧室。

把5组不同批号的普通型或高洁净度型的真空灭弧室作为样机，按先后次序安装于同一组真空断路器上进行投切同一组电容器组试验，每次更换灭弧室后均保证真空断路器机械特性参数前后一致，只有这样才能得到较真实的结果。

本次试验验证现场是在原事故的某变电站某事故间隔的10 k V真空断路器及该组电容器组（事故后已更换为新的电容器）上进行投切试验，试验时的运行方式与事故当时的运行方式相同。

2 试验结果分析及结论2．1 真空灭弧室洁净度对投切的重击穿率的影响1～3号样机为普通型真空灭弧室,试验过程均发生重击穿,其中1号样机情况最为严重，重击穿率达91．6％，且产生较高的过电压倍数，会损坏电气设备的绝缘；4号、5号样机为高洁净度真空灭弧室，分别进行了120相次投切电容器组，无重击穿现象发生。

真空断路器烧毁事故分析及防范作者：李娇梓来源：《环球市场》2018年第18期摘要：本文依托一起真空断路器单相烧毁事故，分析原因、给出解决方案，从而避免类似事故发生、造成损失。

关键词：真空断路器；烧毁；事故；分析；防范真空断路器是电力系统中重要的开关设备，具有寿命长、适用于频繁操作的优点，目前广泛应用于35KV及以下的配电装置中。

因此，其烧毁将造成经济损失，甚至危及人身安全。

本文依托一起真实发生的真空断路器单相烧毁事故，分析其烧毁原因并给出具体解决方案，从而避免类似事故发生、造成损失。

一、提出问题2018年7月20日陕西某地发生真空断路器单相烧毁事故，事后经调查该真空断路器保护的线路和设备并未发生故障，事故调查确定本次事故是真空断路器自身故障。

该真空断路器，各项参数如表1：Z为避免类似事故再次发生，分析其事故原因，在日后的运行中加以防范。

二、分析问题以下，将列举三种可能造成真空断路器烧毁的原因，结合该真空断路器实际运行情况、事故现场及事后烧毁程度逐一分析，还原事故起因。

（一）真空断路器灭弧室触头接触电阻增大理论分析：随着真空断路器运行时间的增长，会出现灭弧室触头电磨损和触头开距变化等现象，致使接触面积减小，接触电阻增大。

正常运行电流流过时，其上产生的热量将增加，烧毁断路器。

综合考量：由于，本次事故是在正常运行时发生的单相烧毁事故，很可能是烧毁相灭弧室触头接触电阻增大，发热烧毁断路器。

（二）真空断路器真空泡真空度降低理论分析：真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点，真空度降低。

第一，致使真空断路器不再具备标称的灭弧能力，当系统出现故障电流增大需要切断电路时，真空断路器动作，但由于灭弧能力不足，产生燃弧，烧毁真空断路器；第二，导致触头氧化，生成阻值较高的氧化铜，即灭弧室触头接触电阻增大，造成后果同上述情况。

综合考量：本次事故发生在正常运行时，并不需要真空断路器开合，没有燃弧的机会，若是因此原因导致烧毁，应为真空度降低触头氧化，使接触电阻增大。