變壓器熔斷器爆炸事故原因分析和處理建議

季興杰

摘 要：本文以某單位35KV所用變?nèi)蹟嗥魇周嚬癜l(fā)生爆炸事故為例，分析爆炸發(fā)生之后的事故處理過程，對(duì)事故原因進(jìn)行分析之后針對(duì)其原因?qū)κ鹿蔬M(jìn)行處理，并針對(duì)此次事故的發(fā)生以及處理過程進(jìn)行總結(jié)且給出后續(xù)運(yùn)行中的建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：變壓器熔斷器；爆炸事故；分析

1 事故概述

2016年2月1日19：01分，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┱彰鳌⒖照{(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(jí)跳閘，進(jìn)線失電。導(dǎo)致輸油泵停運(yùn)。搶維修隊(duì)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(chǎng)。通過變電站運(yùn)行值班人員對(duì)事故經(jīng)過進(jìn)行了咨詢后，對(duì)發(fā)生事故的原因進(jìn)行了分析，并就相關(guān)信息對(duì)涉及廠家進(jìn)行了驗(yàn)證。維修隊(duì)隨即對(duì)所用變各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)，對(duì)熔斷器進(jìn)行絕緣及耐壓測(cè)試、對(duì)35KV母線進(jìn)行了耐壓試驗(yàn)。變電站已將異常信息上報(bào)公司，公司設(shè)備處就受損設(shè)備的更換已與廠家進(jìn)行了溝通，待新設(shè)備到場(chǎng)后進(jìn)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(dǎo)致絕緣支柱、上觸頭、絕緣防護(hù)罩損壞嚴(yán)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。

2 事故原因分析

2.1人為因素

由于該設(shè)備是在正常運(yùn)行過程中偶然發(fā)生，沒有進(jìn)行人為的相關(guān)操作，可以排除人為因素。

2.2熔斷器

導(dǎo)致熔斷器爆炸的原因主要來自瞬時(shí)大電流，其次是熔斷器本身的質(zhì)量和選型問題。

2.2.1瞬時(shí)大電流的產(chǎn)生

該熔斷器手車所帶負(fù)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(fù)荷很小，不存在過負(fù)荷運(yùn)行。經(jīng)對(duì)所用變絕緣、柜內(nèi)觸頭絕緣套管及熔斷器手車絕緣檢測(cè)，不存在相間及接地短路。

2.2.2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(hù)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(shí)大電流達(dá)到相當(dāng)高的極限情況下才可能發(fā)生爆炸。基于以上原因，廠家在熔斷器本身的質(zhì)量和選型上還有待進(jìn)一步確認(rèn)。

2.3負(fù)荷確認(rèn)

在對(duì)所用變?nèi)嘭?fù)荷分配情況進(jìn)行確認(rèn)發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)實(shí)際負(fù)荷所占總?cè)萘康陌俜直热缦拢篈相：38%； B相：8%； C相：2%。負(fù)荷分配不均，存在不平衡電流。

2.4變壓器檢查

對(duì)變壓器進(jìn)行排查時(shí)發(fā)現(xiàn)該變壓器的聯(lián)接組別號(hào)為Yyn0，由于35KV電力系統(tǒng)屬于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，故該變壓器一次繞組中性點(diǎn)不允許接地。該變壓器的聯(lián)接組別號(hào)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(diǎn)不接地，二次繞組中性點(diǎn)接地（通過電話聯(lián)系變壓器廠家工程師得以確認(rèn)，一次繞組中性點(diǎn)不允許接地）。但現(xiàn)場(chǎng)查對(duì)發(fā)現(xiàn)該變壓器實(shí)際接線為一次繞組中性點(diǎn)已接地。這種接線方式的變壓器在運(yùn)行過程中，當(dāng)三相負(fù)載電流平衡時(shí)，中性點(diǎn)幾乎無(wú)不平衡電流，而三相負(fù)載電流不平衡時(shí)，中性點(diǎn)有不平衡電流流過，與二次側(cè)中性點(diǎn)形成環(huán)流。當(dāng)不平衡電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí)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(shí)大電流超過熔斷器的斷流容量而導(dǎo)致熔斷器爆炸，形成弧光短路，導(dǎo)致地方變電站配出柜速斷保護(hù)動(dòng)作跳閘。

2.5變壓器聯(lián)接組別號(hào)及設(shè)計(jì)圖紙確認(rèn)

通過對(duì)廈門華電設(shè)計(jì)圖紙的查驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其設(shè)計(jì)圖顯示一次繞組中性點(diǎn)接地，與變壓器銘牌所示聯(lián)接組別號(hào)沖突。

3 事故處理

搶維修隊(duì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看后，對(duì)事故相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了性能檢測(cè)。變壓器絕緣電阻測(cè)試、耐壓試驗(yàn)、繞組直流電阻測(cè)試。測(cè)試結(jié)論為合格；35KV配電柜母線絕緣電阻測(cè)試、耐壓試驗(yàn)。結(jié)論為合格；變壓器二次側(cè)低壓電纜絕緣電阻測(cè)試。結(jié)論為合格；熔斷器手車損壞較嚴(yán)重，考慮到金屬構(gòu)件變形和絕緣支柱受高溫后的機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能已無(wú)法保證，相關(guān)檢測(cè)不能作為依據(jù)。變壓器一次繞組中性點(diǎn)接地線已拆除。生產(chǎn)科和搶維修隊(duì)已就事故情況和原因分析意見及時(shí)向相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)作了匯報(bào)，也對(duì)公司設(shè)備處的詢問進(jìn)行了詳細(xì)匯報(bào)，并與設(shè)備廠家進(jìn)行溝通。公司設(shè)備處已聯(lián)系廠家近期盡快趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查處理。

4 事故處理建議

鑒于弧光放電產(chǎn)生的高溫對(duì)絕緣支柱及金屬構(gòu)件的破壞，部分修復(fù)難以保證運(yùn)行的安全性和可靠性，建議對(duì)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(duì)熔斷器的斷流容量進(jìn)行重新計(jì)算，對(duì)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(cè)和耐壓試驗(yàn)合格，但對(duì)今后長(zhǎng)期運(yùn)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(jí)跳閘，導(dǎo)致35KV進(jìn)線失電，擴(kuò)大了停電范圍，也給日后恢復(fù)送電時(shí)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(duì)新溝站35KV進(jìn)線柜設(shè)置速斷保護(hù)。鑒于EPS電源三相負(fù)荷量顯示38%、8%、2%建議新溝站35KV所用變恢復(fù)運(yùn)行后，對(duì)所帶負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，盡量達(dá)到三相負(fù)荷平衡，盡量降低或消除所用變二次側(cè)中性點(diǎn)電流。變壓器一次繞組中性點(diǎn)拆除，不再接地，嚴(yán)格按接線組別號(hào)接線。

5 結(jié)語(yǔ)

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(duì)和生產(chǎn)科對(duì)事故經(jīng)過進(jìn)行了咨詢并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并能夠進(jìn)行熔斷器絕緣和耐壓試驗(yàn)以及對(duì)35kV母線進(jìn)行了耐壓試驗(yàn)等一系列檢測(cè)之后對(duì)事故原因進(jìn)行了排查和分析，最終確定是由于負(fù)荷分配不均而導(dǎo)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(hào)與設(shè)計(jì)圖紙存在沖突等原因而導(dǎo)致的。之后拆除變壓器一次繞組中性點(diǎn)接地線，并聯(lián)系廠家到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查處理。但是提出了對(duì)熔斷器手車進(jìn)行整體更換、對(duì)熔斷器進(jìn)行重新選型、將柜內(nèi)A、B、C三相觸頭絕緣套管更換、對(duì)新溝站35KV進(jìn)線柜設(shè)置速斷保護(hù)、對(duì)所帶負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整、嚴(yán)格按接線組別號(hào)接線等處理建議，以供參考。

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