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馈电开关防爆外壳烧穿事故一例

2000年5月某日14时,某矿23采区变电所低压电源总开关发生外壳烧穿事故。事故发生后,过流保护及时断开了变压器高压断路开关,电气事故也未再蔓延扩大。事后通过对事故的勘察分析,找出了事故产生的原因。这是一起典型违章指挥、违章操作所造成的事故。馈电开关接触的低压侧设置一台电源总开关1DW,型号为DW-350型,Ω是一台与总开关相连接的JY-82 型检漏器,它担负着全部低压网络的检漏保护任务。2DW-5DW 为各分路馈电开关。变压器输出的660V低压为23采区的23031工作面上顺槽、瓦斯泵、采区轨道绞车及-80大巷排水泵提供电源。事故前23031工作面因要绕过断层,正从上系统的维修质量不良,也是引起事故的主要原因。现将此案例介绍分析给同行,以期共同吸取教训,防止类似事故的发生。
23采区变电所供配电系统如图!。该采区变电所设置一台KSJ-320/6变压器及一路高压电源进线,高压断路开关为PB2-6改型。变压器顺槽开新切眼,所以其分线路上带有37kW液压泵、28kW局部通风机、8kW回柱绞车、2台11.4kW调度绞车和2.5kVA电煤钻综合保护装置等。其中液压泵、局部通风机、瓦斯泵和-80大巷排水泵为连续运行负荷,其他设备均为断续运行负荷。变电所未设专人值守。
图1 23采区变电所配电系统图
事故发生开始在下午13时30分,23031 工作面顺槽一名采煤班长带领一个小组正在掘新切眼,23采区变电所1DW总开关此前曾有三次跳闸,跳闸间隔较长,均由采煤班长派一名采煤工人去变电所恢复送电,掘进又继续进行,可并未查找跳闸原因。后来又跳闸,班长就安排此采煤工人干脆去变电所坐到总开关跟前,跳闸就送,这位采煤工人按照班长的吩咐,坐在总开关处,总开关一跳闸就重合闸送电,此后跳闸间隔越来越短,经10数次反复跳合闸,终致发生了开关烧穿外壳的事故。
开关烧穿外壳事故发生后,马上组织抢修更换。根据事故现场情况对低压网络绝缘进行检查,发现23031工作面的上顺槽供电线路绝缘偏低,进一步检查是该线路在总回风上山中的一个母线盒受潮严重漏电,绝缘降低,但不是长期性的集中漏电,而是间歇性的集中漏电,且处于临界状态,所以总开关发生不定时的间歇性跳闸,更换母线盒后送电一切正常。检查烧坏的DW-350馈电开关,内装的框架式三级万能自动空气断路器DW10损坏严重。其三档触头(即主触头、副触头和弧触头)均烧坏,其中弧触头熔化最厉害。灭弧室灭弧栅片和灭焰栅片大部分也被熔化,灭弧罩下部部分已烧掉成灰。绝缘底板触头间部分也烧灼碳化。测量触头非同期距离为2mm,远大于0.5mm规定值。
根据上述事故现象,我们分析发生事故的主要原因有二:一是因为班长违章指挥,送电人不是电工,不懂技术,违章操作。在发生漏电故障未排除情况下,又安排专业人员强行连续送电,造成检漏器连续动作,总开关多次跳闸,跳闸时哪怕只有液压泵、局部通风机和-80大巷排水泵三台连续负载运行,开关分断电流也在130A以上。如果同时还有其他不连续负载运行,电流将更大,分断这样大的电流时电弧也大。分断和接通电弧产生大量热能,可将空气开关的触头烧伤,加上频繁地跳闸合闸,触头间的热量积累加大,温度一定升高许多,使导电部位电阻加大,触头烧伤加剧,触头接触的越不好,反过来又促使触头发热,通断电弧加大,同时使灭弧室诸元件温度升高,这样恶性循环,最终电弧将灭弧室的灭弧栅片、灭焰栅片和灭弧罩板等烧坏,造成了三触头间的弧光短路,烧坏DW10断路器和防爆外壳。
变电所320kVA变压器二次出线与1DW总开关间用截面70mm2、长度8的铜芯电缆连接,当1DW内部短路时,不考虑短路点弧光电阻,用图表法计算其三相短路电流为5462A。
如此大的短路电流,较一般弧焊机弧焊电流大许多倍,其电弧能量烧穿开关外壳是很容易的。
二是馈电开关维修质量不好,促使弧光短路事故发生。事故后将烧坏开关上井检查,除三相触头接触同期性大大超过规定值外,触头的开距、磨损、超行程等也不符合规定。这些缺陷势必增加产生和加大电弧的可能性。绝缘底板等绝缘件表面积灰也很多,触头间的绝缘底板有闪络痕迹。残存的灭绝罩上也积满灰尘,说明检查维修不好,其栅片多已烧坏,事故前有无栅片熔接现象无法得知,但总体说来灭弧室性能难以保证,断路器在不长的时间里分合,又逐渐损伤了灭弧室的灭弧性能,最后导致灭弧室灭不了弧而弧光短路。
通过这起事故,我们得出以下教训:
①加强对职工教育,严禁违章指挥、违章操作。
②严格执行《煤矿安全规程》和《煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则》的规定,用好检漏保护装置。在检漏装置动作后,发生漏电的设备或电缆未消除故障前,严禁强行送电使用。
③严格按照设备完好标准的要求和维护检修制度规定,维护好设备,确保设备性能完好,特别是井下电气设备的保护装置要整定调整好,确保事故时起到保护作用。
该帖共收到 7 条回复!
不错啊! 一个字牛啊!  
发表于 2014-7-22 09:46:45 | 显示全部楼层

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对不起,我走错地方了,呵呵  
发表于 2014-7-28 17:54:31 | 显示全部楼层

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很好!很强大!  
发表于 2015-3-30 10:07:51 | 显示全部楼层

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我帮你 喝喝  
发表于 2015-4-10 07:33:40 | 显示全部楼层

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看完了这么强的文章,我想说点什么,但是又不知道说什么好,想来想去只想中国防爆设备网前来道贺http://www.cnex123.com  
发表于 2016-2-13 07:28:04 | 显示全部楼层

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我率天兵天将 将你打回原形~~~  
发表于 2016-4-8 09:09:04 | 显示全部楼层

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挺好啊  
发表于 2016-8-3 10:34:22 | 显示全部楼层

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