【分享】電壓互感器組燒損的原因分析

一、事故情況介紹

        熱電廠10KV母線(xiàn)B相電壓突然降為零，A、C相電壓升高，達(dá)到10.9KV。2～3分鐘后，A、C相電壓突升至12.08KV，“發(fā)電機(jī)保護(hù)電壓回路斷線(xiàn)”光字牌發(fā)出光字信號(hào)；與此同時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出的有功功率P由6000KW下降至1208KW，隨即又降至852KW；無(wú)功功率Q由3200KVAR下降至520KVAR，隨即又降至264KVAR。

        事故前，發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)為－0.92；事故后，功率因數(shù)為＋0.5。

        事故后檢查發(fā)現(xiàn)：安裝在101－8柜內(nèi)（發(fā)電機(jī)端電壓互感器柜）A相電壓互感器環(huán)氧樹(shù)脂的殼體，由于嚴(yán)重過(guò)熱而炸裂；B、C相電壓互感器環(huán)氧樹(shù)脂的殼體出現(xiàn)了輕微裂紋。一次側(cè)A相熔斷器熔斷，B、C相完好。安裝在181柜內(nèi)（10KVⅠ段母線(xiàn)電壓互感器柜）的三臺(tái)電壓互感器的環(huán)氧樹(shù)脂殼體都出現(xiàn)了輕微裂紋。

二、事故過(guò)程分析

        本次事故的過(guò)程，可以分為以下三個(gè)階段進(jìn)行分析：

        階段——3月29日17時(shí)42分10秒～42分55秒期間，錦山變電所10KV出線(xiàn)發(fā)生了一次單相接地故障，導(dǎo)致安裝在電廠側(cè)電壓互感器二次的消諧器在消諧的同時(shí)，機(jī)內(nèi)隔離變壓器電源側(cè)的熔斷器發(fā)生熔斷（該消諧器因此而退出運(yùn)行），由于沒(méi)有設(shè)計(jì)相應(yīng)的預(yù)告信號(hào)，故運(yùn)行人員沒(méi)有察覺(jué)和更換，所以留下了事故隱患。

        第二階段——4月2日11時(shí)許，由于農(nóng)電局錦山變電所10KV母聯(lián)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的B相電流互感器與矩形母排連接不好，長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱，逐步形成熱擊穿并且使環(huán)氧樹(shù)脂的殼體炸裂，造成了10KV母線(xiàn)B相金屬性單相接地故障。故障時(shí)，變電所母線(xiàn)B相電壓和發(fā)電機(jī)母線(xiàn)B相電壓同時(shí)下降為零，A、C相電壓升至為線(xiàn)電壓10.9KV。單相接地故障所引起的參數(shù)變化和A、C相電壓的突升，使A、C相電壓互感器的鐵芯迅速飽和，形成了鐵磁諧振的條件。由于消諧器已經(jīng)處于非工作狀態(tài)，所以在電廠側(cè)電壓互感器產(chǎn)生鐵磁諧振的時(shí)候，不能起到消諧的作用。此時(shí)的鐵磁諧振，尚未造成電壓互感器的嚴(yán)重過(guò)熱和燒損。

        第三階段——變電所值班員聞到異常氣味，并且發(fā)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)室內(nèi)有煙霧后，隨即采取拉路選擇故障線(xiàn)路的措施。當(dāng)值班員拉開(kāi)10KV5332電廠線(xiàn)（并網(wǎng)線(xiàn)路）開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)電機(jī)組瞬時(shí)轉(zhuǎn)為脫網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)的輸出功率由6000KW，驟然降到1208KW（該功率為廠用電功率），其轉(zhuǎn)速迅速升高到3100轉(zhuǎn)/分，其端電壓突升至12.08KV。電壓的突升和運(yùn)行參數(shù)的急劇變化，導(dǎo)致101－8柜內(nèi)質(zhì)量稍差的A相電壓互感器鐵磁諧振加劇，迅速過(guò)熱導(dǎo)致殼體炸裂。諧振電流同時(shí)造成一次側(cè)A相熔斷器熔斷，隨之破壞了諧振條件，鐵磁諧振因此結(jié)束。101－8柜內(nèi)B、C相電壓互感器和181柜內(nèi)的三臺(tái)電壓互感器在鐵磁諧振的過(guò)程中，雖然殼體出現(xiàn)了輕微裂紋，但是沒(méi)有出現(xiàn)嚴(yán)重炸裂。

三、事故原因分析

        根據(jù)事故現(xiàn)象和事后的調(diào)查了解，結(jié)合DCS所記錄的運(yùn)行參數(shù)以及對(duì)電壓互感器、消諧器的檢查結(jié)果，綜合分析后認(rèn)為，導(dǎo)致事故的原因有以下三個(gè)：

        1. 燒損的電壓互感器系半絕緣設(shè)備，在正常運(yùn)行時(shí)只承受相電壓，在系統(tǒng)單相接地時(shí)，需要承受線(xiàn)電壓的沖擊。因此，半絕緣電壓互感器在中性點(diǎn)不接地的10KV配電系統(tǒng)運(yùn)行中，容易發(fā)生鐵磁諧振。   

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