弧光接地过电压引起设备烧毁事故原因分析.doc

弧光接地过电压引起设备烧毁事故原因分析
王接旭，侯建军，丁晓峰
（新密市电业局，河南郑州452370）
摘要：这是一起由于10kV出线A相发生非金属接地短路产生弧光接地过电压的事故，造成10kV母联开关爆炸、10kVI母、II母C相电压互感器以及两条备用出线板上刀闸相继烧毁事故，此时两台运行变压器低压侧开关分别跳闸，减少了事故范围的扩大。
关键词：弧光接地过电压开关跳闸分析
AnalysisonthecauseoftheaccidentoftheburningequipmentcausedbyarcgroundingOver-voltage
WANGjiexuHOUJianjunDINGXiaofeng
(XinmiElectricPowerBureau,zhengzhou452370,Henan)
Abstract：Thisaccidentwasduetotheoccurrenceofarcgorundingover-voltagecousedbythenon-metallicgoundshortcircuitfailureof10kVoutgoinglineofA-phase,resultedintheexplosion10kVbuscouplerswitchand10kVIbus,IIbusC-phasevoltagetransformerandtwostandbyswitchontheboardhavebeenburnedwinaccident,meantimetwolow-voltagesideoftransformeroperationswitchsuccessivetripped,toreducetheexpansionofthescopeoftheaccident.
Keywords:arcgorunding,overvoltage,switchtripping,Analysis.
引言
目前我国10kV线路电力网络采用中性点不接地的方式运行，当10kV出线发生单相接地时，接地电流只是网络电容电流，比较小，保护装置不动作于跳闸，只给出信号，电网可持续运行2小时，故提高了供电可靠性。其缺点是经济性差，因10kV中性点不接地网络单相接地时，使不接地相对地电压变成了线电压，易出现弧光引起的谐振过电压，造成对电力设施的严重损坏。
一事故经过
1.1事故前运行方式
110kV某变电站一次主接线如（图一）所示，110kV东母带1#主变运行，110kV西母带2#主变运行，110kV母联处于解备位置。1#、2#（2×40MW）分别带10kVI段、10kVII段运行，10kV母联开关处于热备用状态，10kV备用出线均在解备位置。

图一110kV变电站接线图
1.2事故动作报告
2009年6月11日21时43分，110kV变电站后台机报“10kVⅡ母PT接地”时，正当值班人员准备进一步查清信号，然后进行选择接地板次时，突然听到高压室传出一声巨响，走到离高压室不远处，看到高压室一片火光，里面烟雾弥漫看不清任何设备。事故发生后检查发现两台主变低压侧开关已事故跳闸，10kV母联开关和10kVI母、II母C相电压互感器以及母联开关相邻的两条备用出线板上刀闸已经相继烧毁。
这是以下是当时保护装置上显示故障信息：
10kVⅡ母PT：21：4347.535Ⅱ段母线接地告警
21：4412.106Ⅱ段母线接地返回
1#主变低后备：21：4412.051过流Ⅰ段或速断动作
21：4413.321复合电压闭锁过流Ⅰ段Ⅱ时限动作
2#主变低后备：21：4411.930过流Ⅰ段或速断动作
21：4413.200复合电压闭锁过流Ⅰ段Ⅱ时限动作
100开关：21：4412.233过流Ⅰ段或速断动作
21：4414.818过流Ⅱ段或限时速断动作
二事故过程分析
认真分析这次事故时各装置记录的录波信息(图二、图三)，我们可以看到10kVI母C相电压有一个突变脉冲比其他两相电压高出约1.5倍，2#变B、C（非故障相）电压约为正常电压1.7倍。结合各项事件记录，可以设想事故过程是这样的：10kVII母A相在某处（站外配电线路可能性大）发生非金属性不完全接地，接地电容电流在5--20A上下，电弧燃、熄反复，形成单相弧光接地，使10kVII母A相电压下降到15V左右，B、C两相电压升高到9kV上下并伴有较高谐波（过电压），24.33秒后使10kVII母C相PT、城1001开关C相断口绝缘击穿；开关绝缘击穿导致过电压窜入10kVI母，致I母C相PT绝缘击穿；母联开关C相断口绝缘击穿后形成的短路电流导致真空管爆炸，造成该柜内两相并发展为三相短路；由于此时短路电流较大，短路电弧造成三组刀闸烧毁。2#变、1#变低后备保护过流I段、复合电压闭锁过流I段II时限相继启