一起6kV开关烧损事故的原因分析及处理

产品与解决方案　一起６ｋＶ开关烧损事故的原因分析及处理　袁先锋胡　非　林秋华　张凌　（湖北省黄石供电公司，湖北黄石摘要４３５０００）　本文介绍了一起由６ｋＶ开关烧损而弓Ｊ起的事故。针对此次事故保护动作的具体情况，进　行了原因分析，并提出了应急方案以及相应的改进措施。　关键词：主变；触头；烧损；保护动作　ｌ　事故概况　２０１０年７月２４日某变电站，因６ｋｖ下（本文　中的“下”均指黄石下陆变电站）７１开关烧损，造　成ｌ１０ｋＶ下≠ｆ３、＃４主变相继故障跳闸。１１０ｋＶ下　３　主变低压侧６ｋＶ户内封闭母线桥的母线支柱瓷瓶发　生闪络击穿，引起差动保护动作（低后备启动）以　及１１０ｋＶ下　４主变低压后备动作。　２运行方式及保护动作过程　事故前运行方式如图１所示。ｌ１０ｋＶ下拌４主变　为热备用状态（下０２、下７２开关在断开位置），６ｋＶ　下撑４、５≠ｆ母线并列运行（分段下７３开关在合闸位　置），１１０ｋＶ下拌３主变带全部６ｋＶ负荷（下０１、７１　开关在合闸位置）。　图１事故前运行方式　事故发生后保护动作的具体经过如下：　２０ｌ０年７月２４日０５点１８分，６ｋＶ下７５电流　速断动作，重合不成功；随后下　３主变差动保护动　作，下０１、下７１开关跳闸，６ｋＶ全部失压；同时　下≠≠３主变低后备起动。　将近６ｓ后，下　４主变备自投装置动作，下０２、　下７２开关合上，下　４主变由热备用转运行，带全　部６ｋＶ负荷。　０５：３０，下群４主变低压后备保护动作，下７２开　关跳闸，再一次６ｋｖ全部失压。　０６：２６，断开６ｋＶ分段下７３开关，经现场运行　检查下牟４主变单元设备及６ｋＶ下≠｝４母线无明显故　障后，摇出下７３开关，拉开下７３１刀闸，经地调令　合上下７２开关，恢复６ｋＶ＃４母线运行。　０６：４５，　断开下７４、下７５、下７６、下７７、下　７８、下７９开关，并摇出。　０７：２０，　地调令下≠≠３主变及下５群母线由热备用　转检修。　下７１开关在断开的状态下，摇出下７１开关进　行检查，情况如下：　１）航空插头及二次元件正常。　２）下７，１开关Ｃ相上动触头，弹簧触子已经完全　烧损，无残留物，绝缘浇注物已碳化，情况见图２。　Ｃ　Ｂ　Ａ　图２故障后的下７１开关侧面图　其他损坏情况：　１）下群３主变低压侧户内６ｋＶ封闭母线桥的ｌ２　只母线支柱瓷瓶全部发生闪络击穿。　２）下７１开关本体严重弧吹，其柜内静触头、　金属件、绝缘件已经烧硫严重。　３）下互０５ＰＴ、下７１、下７４间隔的之间支持　母线绝缘筒全部烧损，并碳化。　４）下７４与下７５间隔母线仓中的５存母线Ａ、Ｂ　相全部烧断、Ｃ相残留１／３宽度（注：母线为双１００￣１０　２０１２年第４期瞧尊曩ｌ技７ｌｔ　Ｉ　８１　产品与解决方案　的铝排）。　３　原因分析　７月２４曰Ｏ５点１８分，下掸３主变差动保护动作　分析，因下７１开关Ｃ相动触头与图４中的上固定　静触头接触不良，在６ｋＶ负荷电流９００Ａ的持续作　用下：　１）下７１开关Ｃ相弹簧动触头烧损无残留物（见　图２）。　２）下７１开关Ｃ相，固体绝缘的静触头也超过　其极限温度，其固体绝缘部分烧损引起较大的烟雾。　３）烟雾弥漫到１１０ｋＶ下≠≠３主变低压侧６ｋＶ封　闭母线桥中，造成固定母线支柱瓷瓶发生闪络，６ｋＶ　封闭母线桥发生相间接地故障。　下≠｝３主变低压侧母线桥相问故障，属１１０ｋＶ下　≠｝３主变低总下７１ＣＴ保护区内故障（如图３所示），　所以下≠｝３主变差动保护瞬时动作属正确；低后备启　动，因有０．５ｓ延时，动作时间上滞后于差动保护，　所以低后备起动正确。　将近６ｓ后，下弹４主变备自投装置动作（４．９ｓ　跳开下７１开关，０．５ｓ合上下０２、下７２开关），下　≠｝４主变由热备用转运行，带全部６ｋＶ负荷。下　４　主变备自投装置动作正确。　０５：３０，下≠｝４主变低后备保护动作，下７２开关　跳闸，再一次６ｋＶ全部失压。虽然下７１开关己断　开，但是在母线仓内的Ｃ相上固定静触头故障点继　续恶化，造成下互０５ＰＴ、下７１、下７４开关问隔的　下５撑母线烧断及绝缘筒严重烧损。６ｋＶ下　４、５＃母　线因在并列运行状态下，下５撑母线的短路，引起下　≠｝４主变低后备保护动作，因保护配置的问题直接跳　开下７２开关，造成６ｋＶ下撑４、５群母线全部失压（下　≠｝４主变低后备保护应第一时段跳开分段下７３开关；　当下６ｋＶ＃４母线仍然存在故障时，第二时段跳开下　７２开关）。　４处理措施　根据主变压器跳闸事故处理规定：变压器若只　是后备保护动作，排除故障元件后则可迅速恢复送　电。考虑到１　１０ｋＶ４＃主变是低后备保护动作，为了　尽快消除故障，可以采取以下措施：　１）断开６ｋＶ分段下７３开关，检查６ｋＶ下　４　母线及下≠｝４主变单元设备，确定６ｋＶ下拌４母线无　明显故障后，推入下互０４ＰＴ、立即合下０２、７２开　８２　ｆ电　技贰　２０１２年第４期　关，由ｌｌ０ｋＶ下拌４主变带６ｋＶ下８０、下８１、下８２、　下８３、下８４、下８５开关间隔负荷。　２）０６：４５，断开下７４、下７５、下７６、下７７、　下７８、下７９开关，摇出逐一检查６ｋＶ≠｝５母线及连　接设备，查找故障点。　３）依次打开下互０１ＰＴ、下７１、下７４、下７５、　下７６、下７７、下７８、下７９开关间隔的下５≠｝母线安　装仓，仔细检查６ｋＶ下５　母线有无其他的故障点。　４）对１　１０ｋＶ下≠｝３主变进行诊断性试验及油样　色谱分析，试验结果各技术参数在合格范围内。　５）因６ｋｖ下７４开关与下开关７５间隔的下５撑　母线烧损严重，又必须保证下７５、下７６、下７７、　下７８、下７９开关间隔的恢复运行，采取完全切断　下７４开关与下７５开关问隔的下５　母线方案，将绝　缘损坏的部分从下５　母线上切除掉。　６）２０：３０，对下７５间隔至下７９问隔之间的下　５≠｝母线，经交流耐压试验合格后，合上分段下７３开　关，分别合上下７５、下７６、下７７、下７８、下７９开　关，由ｌｌ０ｋＶ下≠｝４主变再带上下７５、下７６、下７７、　下７８、下７９开关间隔负荷。　７）７月２５．２６日，部分恢复下互０５ＰＴ、下７４　开关间隔、下７１开关间隔、下≠｝３主变６ｋＶ低压母　线桥等烧损的部件。　８）７月２７日将分段下７３由运行转检修，下７５、　下７６、下７７、下７８、下７９开关转为检修状态（下７４　已为检修状态），恢复下５　母线及其他设备。经各项　试验合格，２３：３０，下拌３主变及下５≠｝母线恢复送电。　静嫩　、　图３下７ｌ开关柜断面图　５改进措施　由开关损坏引起继电保护动作，从而进一步造　（下转第８６页）　产品与解决方案　原来是采用厂高备变、厂低备变单向自合闸的方式来　实现的，所有母线备用电源的控制回路公用一套回　路，接线错误或调试不当，会导致其他母线误失电，　容易导致锅炉熄火或发电机跳机，风险很大　（３）原同期回路是按照典型的集中同期的方式　但光缆敷设需经过许多厂区，难度相当大，需先考　虑好光纤敷设路径。　Ｓ结论　发电厂电气自动化系统能进一步提高发电厂自动　化水平，能提高电气设备运行和管理水平，而微机型　的保护和自动装置及成熟的通信和现场总线技术又为　设计的，全厂只有一套准同期回路，各个同期点通　过各自控制屏（台）上的同期开关的切换来实现，　涉及几乎所有ｌ１０ｋＶ线路、３５ｋＶ线路和发电机组，　改造时要做到不影响其他设备，需考虑好施工方案，　可考虑配备两台同期装置。　实现电厂电气综合自动化系统的必要技术保障，所以　说发电厂电气自动化改造是发电厂发展的必然趋势。　当然作为老电厂老设备的改造，难度和风险肯定是存　在的。有理由相信只要规划得当、设计合理、现场施　工组织完备，在老电厂进行电气自动化系统改造是切　（４）考虑到此次电气系统综合自动化改造是在　原有设备上进行改造，设备是边运行，边进行改造，　在改造中现有的保护屏、操作屏和模拟屏不能先拆　除，因此新的保护屏和模拟屏如何安装，需考虑切　实可行的改造方案。　４）改造几乎涉及全厂设备，工期跨度大　改造工作需结合锅炉大修、发电机组大修、　１１０ｋＶ线路大修、３５ｋｖ线路大修等同步进行，施工　估计要跨越两到三年，工期很长，对施工、对新Ｉ１３　两套设备的特殊情况运行都是一个考验。　５）自动化系统环境要求高，配电间都需重新整　改装修　实可行的，在一次设备及其辅助设施做适当改造的情　况下，发电厂电气自动化系统改造一定能全面提高动　力中心发电厂的自动化运行和管理水平。　参考文献　［１］　王远璋．变电站综合自动化［Ｍ］．北京：中国电力出版　社，２００４．９．　［２】ＣＣＺ．８０００火电厂电气自动化系统技术说明书．许继　电气股份．２００６．７．　【３】ＣＳＰＡ一２０００发电厂电气自动化系统说明书．北京四方　继保．２００４．７．　为了确保微机保护和测控装置的安全运行，　１１０ｋＶ开关室、３５ｋＶ开关室和６　ｋＶ开关室必须加　［４］曹利敏．火电厂厂用电气自动化系统（ＥＣＳ）的现状和　发展［Ｊ］．内蒙古石油化工，２００８（１９）．　装空调设施。１１０ｋＶ开关室、３５ｋＶ开关室需准备房　问放置保护屏和通信设备，需重新改建。　６）环丙站自动化系统需要通过通信装置将信号　引至电气主控室，光纤无敷设路径　作者简介　赵森（Ｉ９７８．），男，上海交通大学电气工程硕士，高级工程师，　由于使用时间较长、故障多，本身自动化需要　升级，且原载波通信装置因传播速度问题无法传递　图像，而且现已经故障无法通信，需改为光纤通信，　（上接第８２页）　中国电工技术学会认证为高级工程师，从事继电保护和自动装置研　究与应用工作。　成一定区域的停电，为了以后能够减少此类事故的　发生，我们可以考虑以下改进措施：　１）在恢复下７１开关、静触头及连接母线后，　合上下７１开关，测量下５≠｝母线与下７１ＣＴ之问的回　路电阻，确保下７１开关动、静触头接触良好。　保护设置状况，确保６～１０ｋＶ母线故障时保护及自动　装置能够有选择性的切除和投入，严格做到即避免故　障点扩大蔓延，有保证非故障设备能够正常运行。　４）在重点设备及负荷较多的重点部位加装在线或　遥信测温装置，随时有效检测设备异常发热隐形故障，　提前转移负荷和提前检修避免设备发生更大的损坏。　作者简介　２）分别在１１０ｋＶ下撑３、≠｝４主变低后备保护中　加跳６ｋＶ分段下７３开关的回路，确保下≠｝３、≠｝４主　变低后备保护动作时，第一时段跳分段下７６开关，　第二时段跳本间隔低总下７１开关或下７２开关。　３）进一步清理其他站的主变备自投装置、低后备　袁先锋（１９７６　），男，湖北新洲人，高级技师。　胡　非（１９８５一），男，湖北黄冈人，硕士研究生。　８６　Ｉ电曩曩譬技贰２０１２年第４期