關于500kV線路電流互感器爆炸事故的分析

李娟++郭曉春

摘 要：該文通過對某500kV變電站500kV線路電流互感器爆炸引起線路、母線保護動作的原因分析以及延伸故障中暴露出的設備問題進行全面分析，為變電站運行、檢修、維護的現場工作人員提供了工作經驗，從而避免設備驗收、檢修維護工作中的漏洞，確保質量，以提高變電站一、二次設備運行的安全可靠性。

關鍵詞：500kV線路 電流互感器 爆炸 電容末屏

中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0082-01

1 事故經過

某500 kV變電站的500 kV側接線方式如圖1。

故障發生前，該變電站500 kV處于正常運行方式，即第一串、第二串、第四串都處于正常運行，六回500 kV線路電流、功率指示正常，500 kVI母、500 kVII母電壓指示正常。所有保護裝置運行正常，沒有任何異常和報警。

2010年7月23日上午7點40分，主控室內事故、預告音響響起，后臺主接線顯示：5013、5012、5023、5043斷路器事故跳閘，500kVII母母線電壓指示落零，500 kV線路甲電流、功率指示落零；告警信息顯示：線路甲的兩套線路保護裝置動作、500 kVII母母線保護裝置動作；一次設備區有強烈的爆炸聲響，具體檢查設備區發現 500 kV線路甲斷路器A相CT運行中本體爆炸起火。

2 事故的檢查及分析

發生故障的500 kV線路甲的保護配置情況：

保護一柜：MCD-H1差動保護（線路第一套主保護），RCS-902距離保護（線路的后備保護）；RCS-925遠跳過電壓保護

保護二柜： PSL602線路保護（線路第二套主、后一體的保護）；SSR530遠眺就地判別500kVII母母線保護配置情況：

母差一柜：RCS-915母差保護裝置

母差二柜：BP-2B母差保護裝置

故障發生后，變電站運行人員迅速檢查變電站的后臺主接線及告警信息并匯報調度，根據調度令迅速對動作的保護裝置和一次設備進行詳細的檢查；由于該故障重大，只能等保護人員和相關的一次設備檢修人員對故障進行詳細的分析。

繼電保護人員到達現場并調取了保護裝置及故障錄波器故障記錄進行分析，具體動作情況分析如下：

07：44：51：0000 500 kV線路甲A相電壓突然消失，電流突然增大，零序電壓和零序電流同時產生（故障起始點）。

07：44：51：0274 500kV線路甲差動保護動作A相出口（光差保護MCD A相分相差動保護出口跳500 kV線路甲5013、5012A相斷路器）

07：44：51：0370 500 kVII母差保護動作，切除500 kVII母線上所有元件。

事故發生后，成立專家組，對爆炸的CT進行解體分析。500 kV側5013的電流互感器解體檢查情況：該電流互感器為瑞典ABB公司生產的IMB550型，解體后發現，電容屏包繞鋁帶引出線至末屏套管的連接線斷裂，油箱靠近電容末屏一側放電痕跡明顯，油箱其它部位鋁箱體光亮，二次繞組未見原發性故障痕跡，單臂U型管電容屏放電痕跡與油箱放電痕跡明顯對應一致。

專家組經分析得出故障結論：爆炸起始位置為電流互感器油箱電容末屏一側，爆炸直接原因為單臂U型管電容屏包繞鋁帶引出線至末屏套管的連接線斷裂，使電容末屏未能有效接地，絕緣層間擊穿，引發爆炸事故。（電流互感器解體圖片見附件1）

綜上對繼電保護的動作情況和電流互感器的解體分析，該故障的起因是由于5013電流互感器內部單臂U型管電容屏包繞鋁帶引出線至末屏套管的連接線斷裂，使電容末屏未能有效接地，內部的過電壓將絕緣層間擊穿，引發電流互感器爆炸。由于500 kV線路甲的線路保護裝置的電流取量和500 kVII母的母線保護裝置所取的電流量均從5013斷路器CT處取，因此5013斷路器CT爆炸時，故障點即在500 kV線路甲線路保護的范圍也在500 kVII母母線保護的范圍，所以，當CT的A相爆炸時，500 kV線路甲的線路保護裝置動作，發出跳5013、5012斷路器A相的跳閘指令，幾乎同時500 kVII母母線保護裝置動作，發出跳5013、5023、5043斷路器的三相跳閘指令，將5013、5023、5043斷路器跳開，造成500kVII母母線電壓落零；500 kV線路甲的重合閘設置為先重合中斷路器5012，因此5012斷路器重合之后，線路保護再次動作將5012斷路器三相跳開，隔離故障。

3 暴露出的問題及防范措施

電流互感器是電網的重要設備，這類設備爆炸后，不僅對電力系統的穩定造成嚴重影響，而且對周圍設備造成損壞，同時還有可能造成人員傷害。因此一定要重視對這類設備的管理工作，加強預試項目、預試周期的管理規定，切實保障設備安全運行。要積極開展帶電檢測工作，紅外測溫、絕緣油試驗、全電流檢測等帶點檢測是防止電力設備事故發生的有效手段。要加強新設備的監督工作。發生爆炸的電流互感器投運時間只有一年，還沒有進行停電檢修預試，而且該型電流互感器在帶電情況下無法抽取絕緣油油樣，給監督工作帶來一定困難，因此新設備的選型、驗收非常重要。

參考文獻

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