變壓器熔斷器爆炸事故原因分析和處理建議
一、事故概述?
某單位35KV所用變?nèi)蹟嗥魇周嚬癜l(fā)生爆炸,該所用變?yōu)樽冸娝峁┱彰?、空調(diào)等日常用電外,還為EPS和直流屏提供交流電源。事故造成35KV線路上級跳閘,進線失電。導致輸油泵停運。搶維修隊接到搶修任務(wù)后迅速組織人員同生產(chǎn)科一同趕赴現(xiàn)場。通過變電站運行值班人員對事故經(jīng)過進行了咨詢后,對發(fā)生事故的原因進行了分析,并就相關(guān)信息對涉及廠家進行了驗證。維修隊隨即對所用變各項參數(shù)進行了檢測,對熔斷器進行絕緣及耐壓測試、對35KV母線進行了耐壓試驗。變電站已將異常信息上報公司,公司設(shè)備處就受損設(shè)備的更換已與廠家進行了溝通,待新設(shè)備到場后進行更換。?
此次事故造成部分設(shè)備不同程度損毀:熔斷器B相爆炸,弧光導致絕緣支柱、上觸頭、絕緣防護罩損壞嚴重,底盤車鋼構(gòu)件變形,A、C兩相也受到不同程度的損傷。35KV所用變柜內(nèi)觸頭絕緣套管B相外沿碳化,活門及柜壁熏黑,柜頂防爆門崩開。?
二、事故原因分析?
①人為因素?
由于該設(shè)備是在正常運行過程中偶然發(fā)生,沒有進行人為的相關(guān)操作,可以排除人為因素。?
②熔斷器?
導致熔斷器爆炸的原因主要來自瞬時大電流,其次是熔斷器本身的質(zhì)量和選型問題。?
③瞬時大電流的產(chǎn)生?
該熔斷器手車所帶負載只有35KV所用變,容量為50KVA,只為變電所提供低壓電源,正常負荷很小,不存在過負荷運行。經(jīng)對所用變絕緣、柜內(nèi)觸頭絕緣套管及熔斷器手車絕緣檢測,不存在相間及接地短路。 ④熔斷器本身的質(zhì)量和選型問題?
熔斷器作為過載和短路保護元件,在斷流容量選擇正確的情況下應(yīng)該能正常熔斷以切斷故障電流,并能快速滅弧,不至于發(fā)生爆炸。只有在瞬時大電流達到相當高的極限情況下才可能發(fā)生爆炸?;谝陨显?,廠家在熔斷器本身的質(zhì)量和選型上還有待進一步確認。?
⑤負荷確認?
在對所用變?nèi)嘭摵煞峙淝闆r進行確認發(fā)現(xiàn)各項實際負荷所占總?cè)萘康陌俜直热缦拢篈相:38%; B相:8%; C相:2%。負荷分配不均,存在不平衡電流。?
⑥變壓器檢查?
對變壓器進行排查時發(fā)現(xiàn)該變壓器的聯(lián)接組別號為Yyn0,由于35KV電力系統(tǒng)屬于中性點不接地系統(tǒng),故該變壓器一次繞組中性點不允許接地。該變壓器的聯(lián)接組別號一次繞組為星Y形聯(lián)接而非YN形聯(lián)接,二次繞組為yn0形聯(lián)接,即一次繞組中性點不接地,二次繞組中性點接地(通過電話聯(lián)系變壓器廠家工程師得以確認,一次繞組中性點不允許接地)。但現(xiàn)場查對發(fā)現(xiàn)該變壓器實際接線為一次繞組中性點已接地。這種接線方式的變壓器在運行過程中,當三相負載電流平衡時,中性點幾乎無不平衡電流,而三相負載電流不平衡時,中性點有不平衡電流流過,與二次側(cè)中性點形成環(huán)流。當不平衡電流達到一定數(shù)值時即形成瞬間大電流造成熔斷器熔斷。加上熔斷器本身可能存在的質(zhì)量問題和瞬時大電流超過熔斷器的斷流容量而導致熔斷器爆炸,形成弧光短路,導致地方變電站配出柜速斷保護動作跳閘。?
⑦變壓器聯(lián)接組別號及設(shè)計圖紙確認?
通過對廈門華電設(shè)計圖紙的查驗,發(fā)現(xiàn)其設(shè)計圖顯示一次繞組中性點接地,與變壓器銘牌所示聯(lián)接組別號沖突。?
三、事故處理?
搶維修隊對現(xiàn)場進行查看后,對事故相關(guān)設(shè)備進行了性能檢測。變壓器絕緣電阻測試、耐壓試驗、繞組直流電阻測試。測試結(jié)論為合格;35KV配電柜母線絕緣電阻測試、耐壓試驗。結(jié)論為合格;變壓器二次側(cè)低壓電纜絕緣電阻測試。結(jié)論為合格;熔斷器手車損壞較嚴重,考慮到金屬構(gòu)件變形和絕緣支柱受高溫后的機械強度和絕緣性能已無法保證,相關(guān)檢測不能作為依據(jù)。變壓器一次繞組中性點接地線已拆除。生產(chǎn)科和搶維修隊已就事故情況和原因分析意見及時向相關(guān)領(lǐng)導作了匯報,也對公司設(shè)備處的詢問進行了詳細匯報,并與設(shè)備廠家進行溝通。公司設(shè)備處已聯(lián)系廠家近期盡快趕到現(xiàn)場進行調(diào)查處理。?
四、事故處理建議?
鑒于弧光放電產(chǎn)生的高溫對絕緣支柱及金屬構(gòu)件的破壞,部分修復難以保證運行的安全性和可靠性,建議對熔斷器手車整體更換;鑒于熔斷器在熔斷過程中發(fā)生了爆炸,建議廠家對熔斷器的斷流容量進行重新計算,對熔斷器重新選型;鑒于柜內(nèi)觸頭絕緣套管B相外沿碳化,A、C兩相絕緣套管也可能受到一定影響,雖然絕緣檢測和耐壓試驗合格,但對今后長期運行的可靠性不能保證。所以建議將柜內(nèi)A、B、C三相觸頭絕緣套管更換;鑒于本次事故造成越級跳閘,導致35KV進線失電,擴大了停電范圍,也給日后恢復送電時與地方供電局的聯(lián)系和送電程序增加了難度。建議取得公司設(shè)備處同意后,對新溝站35KV進線柜設(shè)置速斷保護。鑒于EPS電源三相負荷量顯示38%、8%、2%建議新溝站35KV所用變恢復運行后,對所帶負荷進行調(diào)整,盡量達到三相負荷平衡,盡量降低或消除所用變二次側(cè)中性點電流。變壓器一次繞組中性點拆除,不再接地,嚴格按接線組別號接線。?
五、結(jié)語?
在某單位35KV所用變?nèi)蹟嗥魇周嚬癜l(fā)生爆炸之后,搶修隊和生產(chǎn)科對事故經(jīng)過進行了咨詢并對現(xiàn)場各項數(shù)據(jù)參數(shù)進行檢測并能夠進行熔斷器絕緣和耐壓試驗以及對35kV母線進行了耐壓試驗等一系列檢測之后對事故原因進行了排查和分析,*終確定是由于負荷分配不均而導致不平衡電流、熔斷器本身存在質(zhì)量問題、以及變壓器聯(lián)接組別號與設(shè)計圖紙存在沖突等原因而導致的。之后拆除變壓器一次繞組中性點接地線,并聯(lián)系廠家到現(xiàn)場進行調(diào)查處理。但是提出了對熔斷器手車進行整體更換、對熔斷器進行重新選型、將柜內(nèi)A、B、C三相觸頭絕緣套管更換、對新溝站35KV進線柜設(shè)置速斷保護、對所帶負荷進行調(diào)整、嚴格按接線組別號接線等處理建議