【分享】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(fā)電機保護電壓回路斷線”光字牌發(fā)出光字信號；與此同時，發(fā)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(fā)電機的功率因數(shù)為－0.92；事故后，功率因數(shù)為＋0.5。

        事故后檢查發(fā)現(xiàn)：安裝在101－8柜內（發(fā)電機端電壓互感器柜）A相電壓互感器環(huán)氧樹脂的殼體，由于嚴重過熱而炸裂；B、C相電壓互感器環(huán)氧樹脂的殼體出現(xiàn)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(huán)氧樹脂殼體都出現(xiàn)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：

        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(fā)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(fā)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(lián)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(huán)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(fā)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(shù)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(tài)，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(fā)現(xiàn)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(fā)電機組瞬時轉為脫網運行狀態(tài)，發(fā)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(shù)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(xiàn)了輕微裂紋，但是沒有出現(xiàn)嚴重炸裂。

三、事故原因分析

        根據(jù)事故現(xiàn)象和事后的調查了解，結合DCS所記錄的運行參數(shù)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(tǒng)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(tǒng)運行中，容易發(fā)生鐵磁諧振。   

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