110KV 變電所 10KV 二段 PT 柜發生三相燃弧事件,造成 PT 柜燒毀,二段母線跳閘失 電。
事故過程:
值班人員發現 10KV 二段電壓母線失壓、PT 斷線告警信息,經值班人員檢查發現二段 PT 柜的電壓互感器的一次熔芯熔斷,更換熔芯后投入,電壓互感器的一次熔芯再次熔斷, 后在未作任何檢測的情況下,又更換了兩次,均熔斷,在后一次時,在 PT 手車在搖進時 發生異常放電聲音,后導致三相燃弧短路。
事故現場:
現場發現星型接法的電壓互感器擊穿,一次熔芯熔爆。PT 手車的梅花環形動觸頭損壞 燒灼嚴重,手車室內靜觸頭燒毀,靜觸頭安裝板部分燒融,手車室內在短路弧光的作用下燒 毀嚴重,下避雷器手車嚴重熏黑。在當時事故發生時該地天氣是雷雨,出現輸電為遠距離架 空線和電纜, 在該變電所 10KV 側未設計接地消弧設備。 同時該變電所曾今發生電壓互感器 燒毀事故。
事故分析:
本次故障主要由于 10KV 系統未設消弧消協設備, 在惡劣天氣下 10KV 系統發生單相弧 光間歇性接地,導致電壓互感器諧振過電壓燒毀,由于現場在更換處理不當,連續三次未檢 查電壓互感器的情況下,盲目投運,致使 PT 柜內動靜觸頭在大電流的情況下產生相間弧光 短路,造成大面積事故。具體分析如下:
下圖為簡易電壓互感器示意圖,圖中電源系統為10KV 不接地系統,L 代表電壓互感器 的電感,C 為電網的系統電容(主要包括線路和電纜的分布電容) I為電容的電流。
導致事故原因主要有以下幾點:
1. 從圖中可以看出該電路中有電感和電容,當 L=1/ C 時電路回發生電壓互感器 鐵磁諧振,由于電容阻抗和電感阻抗相互抵消,造成電路中的阻抗突然減小,流 過電壓互感器的電流突然增加,導致電壓互感器急劇發熱,電壓互感器的內部繞 組出現匝間燒毀。
2. 該變電所將 110KV 降壓為 10KV 的電源,為周邊的油田提供電源,輸電線路主要由電纜和架空線路構成, 所以系統的電容量 C 較大, 導致系統的電容電流 I 很大, 當電網出現單相非金屬接地時, 過大的電容電流產生間隙性弧光和間歇性低頻諧波并且電路中的電感的作用下產生間歇性弧光過電壓,嚴重損傷電網設備,尤其 電壓互感器,在單相接地時不同相的兩只電壓互感器承受電壓升高3 倍同時在 低頻諧波時易導致電壓互感器鐵磁諧振,導致電壓互感器燒毀。按照電力設計 規范,在不接地的系統中,電容電流超過 30A 時,要增設防止非金屬性單相接地 產生的接地弧光和諧波,如消弧柜或消弧變壓器。
3. 在事故發生時, 當地發生了嚴重的雷雨, 由于線路中的架空線路受天氣影響較大, 架空線的絕緣瓷瓶在雨水較大時會造成間歇性淋滴擊穿, 也就是單相間歇性弧光 接地。 事故處理及建議: 建議用戶增設接地消弧和消協設備如消弧柜或消弧變壓器。由于事故的 PT 柜已經損壞 嚴重,不具備修復條件,可以重新配置一臺安裝在該段母線的預留位置,重新連接母排和配 置二次控制電纜。如果采用消弧柜則可以省去,因為消弧柜兼具有 PT 柜的功能。
以上分析和建議僅供參考,請合理采納