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電壓互感器組燒損的原因分析

2018-01-12 11:11:24 大云網  點擊量: 評論 (0)
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B相電壓突然降為零,A、C相電壓升高,達到10.9KV。2~3分鐘后,A、C相電壓突升至12.08KV,“發電機保護電壓回路斷線”光字牌發出光字信號;與此同時,發電機輸出的有功功率P由6000KW下降至1208KW,隨即又降至852KW;無功功率Q由3200KVAR下降至520KVAR,隨即又降至264KVAR。

事故前,發電機的功率因數為-0.92;事故后,功率因數為+0.5。

事故后檢查發現:安裝在101-8柜內(發電機端電壓互感器柜)A相電壓互感器環氧樹脂的殼體,由于嚴重過熱而炸裂;B、C相電壓互感器環氧樹脂的殼體出現了輕微裂紋。一次側A相熔斷器熔斷,B、C相完好。安裝在181柜內(10KVⅠ段母線電壓互感器柜)的三臺電壓互感器的環氧樹脂殼體都出現了輕微裂紋。

二、事故過程分析

本次事故的過程,可以分為以下三個階段進行分析:

第一階段——3月29日17時42分10秒~42分55秒期間,錦山變電所10KV出線發生了一次單相接地故障,導致安裝在電廠側電壓互感器二次的消諧器在消諧的同時,機內隔離變壓器電源側的熔斷器發生熔斷(該消諧器因此而退出運行),由于沒有設計相應的預告信號,故運行人員沒有察覺和更換,所以留下了事故隱患。

第二階段——4月2日11時許,由于農電局錦山變電所10KV母聯開關柜內的B相電流互感器與矩形母排連接不好,長時間過熱,逐步形成熱擊穿并且使環氧樹脂的殼體炸裂,造成了10KV母線B相金屬性單相接地故障。故障時,變電所母線B相電壓和發電機母線B相電壓同時下降為零,A、C相電壓升至為線電壓10.9KV。單相接地故障所引起的參數變化和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。由于消諧器已經處于非工作狀態,所以在電廠側電壓互感器產生鐵磁諧振的時候,不能起到消諧的作用。此時的鐵磁諧振,尚未造成電壓互感器的嚴重過熱和燒損。

第三階段——變電所值班員聞到異常氣味,并且發現高壓開關室內有煙霧后,隨即采取拉路選擇故障線路的措施。當值班員拉開10KV5332電廠線(并網線路)開關時,發電機組瞬時轉為脫網運行狀態,發電機的輸出功率由6000KW,驟然降到1208KW(該功率為廠用電功率),其轉速迅速升高到3100轉/分,其端電壓突升至12.08KV。電壓的突升和運行參數的急劇變化,導致101-8柜內質量稍差的A相電壓互感器鐵磁諧振加劇,迅速過熱導致殼體炸裂。諧振電流同時造成一次側A相熔斷器熔斷,隨之破壞了諧振條件,鐵磁諧振因此結束。101-8柜內B、C相電壓互感器和181柜內的三臺電壓互感器在鐵磁諧振的過程中,雖然殼體出現了輕微裂紋,但是沒有出現嚴重炸裂。

三、事故原因分析

根據事故現象和事后的調查了解,結合DCS所記錄的運行參數以及對電壓互感器、消諧器的檢查結果,綜合分析后認為,導致事故的原因有以下三個:

1. 燒損的電壓互感器系半絕緣設備,在正常運行時只承受相電壓,在系統單相接地時,需要承受線電壓的沖擊。因此,半絕緣電壓互感器在中性點不接地的10KV配電系統運行中,容易發生鐵磁諧振。   

2. 由于二次消諧裝置數屬于被動消諧方式,且功能不完善、效果不佳,所以在3月29日,錦山變電所10KV出線單相接地故障時,造成10KV母線消諧器隔離變壓器電源側熔斷器熔斷,由于沒有察覺和更換,因而留下了隱患。

3. 4月2日,錦山變電所10KV母線再次發生單相接地故障,造成發電機機端消諧器隔離變壓器電源側熔斷器熔斷,最終導致失去消諧保護功能的兩組電壓互感器不同程度的先后燒損。

電壓互感器一次側A相熔斷器熔斷,導致發電機側功率表出現很大誤差,這就是發電機脫網后,輸出的有功功率由1208KW下降到852KW,無功功率由520KVAR下降到264KVAR的原因。

四、預防措施

繼續保留安裝在電壓互感器二次側型號為MES98型的消諧器,同時在電壓互感器一次側的中性點與“地”之間,增裝一臺10KV LXQ(D)Ⅱ—10型消諧器。該型號消諧器系高容量非線性電阻器,有很好的阻尼和限流作用,可以起到良好的限制電壓互感器鐵磁諧振的效果,而且具有體積小、安裝簡單、沒有熔斷器、運行穩定等優點。因此,增裝10KV消諧器,將原二次消諧方式,改變為以一次消諧為主、二次消諧為后備的消諧方式,大大提高了消諧的安全性和可靠性。

(來源:網絡,版權歸原作者)

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