电子技术・Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＯＫＶ配电站电路短路事故的分析与检测维修技术的探讨 文／周少金 陈小明 配电柜高低压回路进行了故障查找，通知分公 本文对１ ＯＫＶ配电站站内变高 压熔断器爆炸引起的短路事故进 行分析，简述了两次高压熔断器 发生爆炸事故的经过和处理过程， 分析了造成事故的主观和客观原 因，提出了完善１ＯＫＶ配电站防止 类事故的措施，为１０ＫＶ配电站安 全运行提供保障。 １７点３１分，厂调下令将硫１０３＃柜／１＃进 司试验室对该柜干式变压器（ＳＣ１０～５０／１０— ０．４型）进行了电气试验，试验项目有高低压 线送电；１７点４２分将硫１１２＃柜送电；１７点 ４４分将硫２０５＃柜送电；１８点０３分将硫１０６＃ 绕组直阻、变比测试、高压绕组耐压、小车绝 柜送电；１８点ｌ５分将硫ｌ１５≠｝柜送电；１８点 缘支柱耐压。试验结束后相关技术人员对试验 数据进行了判读分析（变比试验合格、直阻试 验超出规程范围、交流耐压试验合格、，经过 ４４分将硫１０４＃柜送电。 受此次供电故障影响，冶方停电部位如 下：３Ｏ万吨电解１系列２≠｝整流变、３Ｏ万吨 认真分析后认为该变压器各项数据基本合格， 并推断变压器低压回路存在故障。 随后，车间组织维修人员对变压器二次 【关键词】高压熔断器爆炸事故经过处理分 回路进行重点查找。７月３日下午１５点，查 析对策措施 找人员发现位于变压器铁芯拐角部位有一根变 压器低压出线被拐角刺破，刺破处有多根芯线 己烧断，并有放电痕迹。车间及时找来厂家维 １事故经过 修人员进行了处理。 ２０１３年７月２曰５点２３分，值班人员在 ７月３目ｌ７点检查人员在对变压器二次 主控室值班时，忽然听到高压室“嘭”的一声响。 回路检查完毕，并确认无故障后，决定对变压 值班人员进入高压室检查，看见高压室有烟尘 器申请一次空载送电。送电前，检查人员用 弥漫，并且闻到刺鼻性气味；发现硫１１１＃柜／ ２５００Ｖ兆欧表对变压器高低压绕组进行绝缘测 所用变前柜门玻璃破碎，洒落一地，且有青烟 试，并采用低压对一、二次回路进行变比测量， 从柜内冒出；硫１０３＃柜／１＃进线已动作跳闸， 相关技术人员判定，变压器具备送电条件。 查看故障记录显示“过流Ｉ段动作”，即速断 ７月３日１７点１０分五系配值班人员向分 动作；接着硫１１０＃柜、硫１０４＃柜、硫１１２＃柜、 公司调度申请送电。在得到调度同意送电回复 硫１１５≠｝柜、硫１０６＃柜、硫ｌ１３撑柜、硫２０５＃ 后，检查人员对硫Ｉｌ１ 柜／所用变再次进行 柜低电压动作跳闸。随后值班人员将相关情况 仔细检查，确认变压器二次回路己断开，变压 向调度汇报，调度命令分开各负载柜。５点３Ｏ 器具备空载送电条件。 分，厂调下令硫ｌ１ｌ撑柜／所用变停车。６点１０分， ７月３日１７点２２分，五系配值班人员对 车间及班组人员检查发现硫ｌ１１≠｝柜，所用变Ｂ 硫１１１撑柜／所用变送电，变压器受电大约几 相高压熔断器已炸碎，随后将此开关用小车拖 秒后现场人员听到小车内有“咔、咔”声响， 出，对相关部位进行初步检查。检查发现干式 随即听到“嘭”的一声巨响，小车内高压熔断 变压器高低压绕组绝缘良好。 器再次爆炸，并有烟尘从柜体内飘出。高压熔 ６点１８分，厂调下令将硫１０３＃柜、硫 断器爆炸后硫１０３＃柜／１＃进线动作跳闸，查 １１３≠｝柜送电；６点２８分将硫１１２＃柜送电； 看故障记录显示“过流Ｉ段动作”；接着硫 ６点５１分将硫１０６＃柜送电；６点５５分将硫 １０４＃柜、硫１１２＃柜、硫１１５ 柜、硫１０６＃柜、 １１５≠｝柜送电；７点Ｏ４分将硫２０５＃柜送电；７ 硫２０５＃柜低电压动作跳闸。值班人员随即将 点１９分将硫１０４＃柜送电。 开关摇出，将相关情况向调度汇报。 受此次供电故障影响，冶方停电部位如 １７点２５分，车间检查人员将开关用小车 下：余热发电机房母联．１０９＃柜、熔１１０＃柜 拖出，发现Ｂ相保险已爆炸成碎片。当即对 变压器的高低压绕组绝缘用２５００Ｖ兆欧表测 ／１＃收尘高压风机、熔２１３＃柜／１＃空压机房空 压机、３Ｏ万吨电解１系列ｌ萍整流变、３０万吨 试，测试结果绕组绝缘依然合格。随后通知试 电解１系列２群整流变、３Ｏ万吨电解１段脱铜 验室对变压器再次做电气试验。 整流变。 本次试验结果显示，变压器高低压绕组 ２０１３年７月２日，技术人员对发生故障的 交流耐压合格，变比测试合格，变压器高压绕 硫１ｌ１拌柜／所用变进行了故障分析，并对该 组直组相差较大。 １３４・电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 电解１段脱铜整流变、３０万吨电解２段脱铜 整流变、熔１１０＃柜／１＃收尘／高温风机、熔 ２１３＃柜／１＃空压机房空压机、新制氧南氧１３＃ 柜／主空压机、余热发电机解列。 ２处理过程 “７．２”设备事故发生后，厂调度立即命 令该运行岗位退出了事故柜运行，同时组织本 单位技术人员及设备厂家技术人员对现场设备 事故进行分析、研究，对所内变做检查、试验（包 括变比、相间直流电阻、交流耐压，试验记录 附后），结果检查试验指标合格。于是认为所 内变完好，事故是硫１ｌ１ 柜／所内变Ｂ相保 险内限流装置过热，拉弧，积聚热能，导致爆 炸，爆炸中金属游离性气体喷出引起三相短路， 进而导致电压波动和设备跳闸。７月３日下午， 动力分公司组织人员对所内变外观及一、二次 回路进行检查，对绝缘子，动、静触头进行清 洗，通过交流耐压试验，绝缘良好，更换同型 号的三相高压保险，同时采取变压器空载的安 全措施后，于１７：２２分送电，再次发生了“７－３” 设备事故。现已将事故柜退出运行。 ３事故原因分析 ３．１熔断器额定电流选择偏小 此高压熔断器额定电流为５Ａ。根据相关 资料，容量在１００ＫＶＡ以下的变压器，高压熔 断器的额定电流值应按变压器高压侧额定电流 值的２—３倍选择，一般为３倍。此变压器额 定电流为２．９Ａ，按此规定，高压熔断器额定 电流为５．８—８．７Ａ，应选择１０Ａ为宜，且图纸 设计为１０Ａ。所以高压熔断器额定电流选型不 恰当。 ３．２高压熔断器质量不合格 造成事故扩大的原因是由于高压熔断器 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・电子技术 爆炸引起，由于爆炸时短路电流都不大，且根 断器爆炸，且变压器变比和交流耐压试验测试 扩大。 据两次爆炸的现象判断，这一批次的高压熔断 器存在质量问题，其制作工艺和内部结构也与 其它熔断器有所不同。高压熔断器属于通用电 合格干扰项的影响，而忽视了直流电阻测试数 据的分析，误认为匝间绝缘正常，二次送电造 成高压熔断器二次爆炸。经分析干式变压器高 （６）进一步完善１０ｋＶ供电系统，在系 统加装事故录波装置，更准确地提供事故故障 分析判断的依据：对系统进行谐波检测，掌握 系统谐波情况，防止系统发生谐振过电压损坏 电气设备。 （７）完善事故预案，根据情况适时调整 运行方式，确保关键设备的供电可靠性。 气元件，在使用时未引起足够重视选用国内一 压侧Ｂ相直流电阻与其他相测量值相间误差 线品牌产品。 由于站用变匝间绝缘破坏后变压器匝间 放电，使铁芯中磁通严重畸变，导致变压器高 压绕组Ｂ相电流增大，Ｂ相高压熔断器熔管内 达４Ｏ％，远远超出规范要求的相间直流标准值 不平衡系数不超过４％的标准，事故变压器匝 间或层间有严重的短路，变压器本身存在严重 缺陷，所变低压经检查，所变低压保护完好， （８）建立事故处理流程和相关责任人员 责任追究制度，理清流程和职责，防止流程和 制度出现真空。 熔体熔断。一般来讲，高压限流熔断器熔体熔 排除了外部因素引起，变压器已损坏。 断后会在熔管内产生电弧，经过石英砂灭弧后， 电弧应在电流过零时熄灭。但此熔断器熔体熔 断后，依旧在熔管内产生电弧，致使熔体、石 英砂发热熔化，甚至气化。熔管不能持续承受 分公司在决定试送电前，除采取变压器 空载的安全措施外，还应调整供电方式，将影 响生产较大的负荷从该母线转移，防止事故的 ３．６事故预案准备不够充分 ５结束语 随着国家对电力系统安全运行要求的提 如此高温和高压的双重作用而发生爆炸，爆炸 高，配电站作为电力系统的基本运行单元，其 安全性对电力系统的安全有重要的意义，如何 后熔管内的金属游离性气体喷出导致高压三相 扩大，造成大的损失， 触头发生弧光短路，并在开关本体上留下两处 （１）两次事故均为熔断器爆炸后引起三 相弧光短路，造成前级二总降１０ｋＶ Ｉ段系统 电压波动，引起生产单位高压电机油循环保护 防止配电站内部事故的发生，避免事故的扩大， 需要不断的总结分析事故发生的原因，本文就 是基于这种理念，对配电站站内干式变压器高 烧蚀部位。如果此熔断器正常熔断，不长时间 起弧，则不会发生熔断器爆炸，进而造成高压 三相短路的严重事故。 ３．３变压器安装质量有问题 变压器低压回路从变压器铁芯上敷设， 回路接触器低压脱扣从而使高压电机保护动作 压熔断器爆炸产生的高压相间短路进行分析， 跳闸，引起重要负荷停机。 （２）对应二总降ｌＯｋＶ ＩＩ段母线设备 跳闸原因是设备的控制和保护电源接在二总 为配电站安全运行提供一些有益的建议。 参考文献 ｆ１】周泽存．高电压技术［Ｍ］．北京：水利电 力出版社，１９９４（０６）． 导致线路绝缘损坏后变压器铁芯带电，致使变 降１０ｋＶ Ｉ段母线供电的电源上，当二总降 压器运行时间不过两年，就出现高压绕组层间 １０ｋＶ Ｉ段系统电压波动时，引起接触器低压 脱扣从而使保护动作跳闸，引起重要负荷停机。 或匝间短路故障。 ３．４对变压器变比和交流耐压试验测试试验合 格的分析的误判 【２］电力设备预防性试验规程［Ｍ］．北京：水 利电力出版社，１９９７（０１）． ４措施要求 （１）高压电气设备及元器件应选用成熟 作者简介 级工程师，公司特聘一级工程师，从事电气技 术工作３０年，对企业供配电，电气自动化、 变压器变比测试仪出口电压为２０Ｖ左右， 直阻测试仪为５—１０Ａ恒流源，出口电压为ＩＯＶ 以下。干式变压器为浇注式绝缘，在第一次变 压器受损不大的情况下，退出１０ＫＶ高压运行 后，其层间或匝间绝缘会有一定程度的恢复， 故而变压器变比测试值为正常。其实是测试仪 器的低电压对不足以对这些层间或匝间绝缘薄 弱进行击穿，此测量正常造成变压器变比试验 正常，变压器高低压绕组交流耐压试验测试的 为整体绝缘，也不能发现变压器内部的绝缘部 位，测试值也为正常，误判为变压器匝间绝缘 未受损失。 ３．５所内变存在严重缺陷的的误判 度、可靠性较高的知名品牌产品，减少事故故 周少金，系大冶有色集团控股有限公司电气高 障发生几率。 （２）对公司所有变配电站进行检查，将 该结构的所内变手车柜更换为全封闭型手车 新技术应用有一定研究，先后获得国家实用专 柜。 利、集团公司科技进步奖等奖项。 （３）加强电气设备试验管理，电气试验 陈小明，系湖北特种设备检验检测研究院黄石 室应建立常规电气设备的试验项目、标准、方 法、操作步骤等；试验人员应加强培训和学习， 掌握相关知识和技能；有针对性的增加试验设 各。 分院特种设备检验国家注册高级检验师，从事 特种设备技术检验教学和现场检验工作，对电 气设备的状态检测有一定的成就，先后多次化 解了特种电气设备的安全隐患，为企业安全生 （４）加强设备日常维护、保养及点巡检。 做好设备定期预防性试验，确保设备处于完好 状态。设备事故发生后，应该更加仔细进行全 面检查、分析，避免事故故障重复发生。 产把好了检测关。 作者单位 １，大冶有色集团控股有限公司湖北金格 发展有限公司动力分公司 湖北省黄石市 ４３５Ｏ０５ 事故发生后，电力分公司组织实验人员 对干式变压器进行常规直流电阻测试，通过试 （５）主要电机设备的控制电源中使用的 接触器应选用带延时脱扣功能的接触器，以躲 验发现变压器高压侧Ｂ相绕组直流电阻明显 开供电系统电压波动造成接触器脱扣动作，同 小于Ａ、Ｃ相，与其他相测量值存在不平衡， 但受变压器二次回路存在外部短路引起高压熔 时其主设备电源和控制电源应取自同一段供电 ２．湖北特种设备检验检测研究院黄石分院 湖北省黄石市４３５０００ 电源，避免系统发生事故时造成设备停车范围 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ电子技术与软件工程・１３５
