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上傳時(shí)間：2014-03-28
動力廠總降變電所
一、
1. 事故前系統(tǒng)運(yùn)行方式
1#、3#主變經(jīng)66kV西母線由二鋼線供電，66kV東母線由水鋼線供電，母聯(lián)5900開關(guān)在斷開位置。
1#主變帶總降6kVⅠ段運(yùn)行，3#主變帶總降6kVⅢ段并經(jīng)31#聯(lián)絡(luò)柜帶總降6kVⅡ段運(yùn)行。
2#主變6kV受電5934開關(guān)及上刀閘在斷開位置。
2. 事故經(jīng)過
3. 現(xiàn)場檢查結(jié)果
2#主變差動保護(hù)動作，6kVⅡ段31#柜過流保護(hù)動作。
2#主變低壓側(cè)5934開關(guān)、刀閘、電流互感器燒毀。
6kVⅡ段20#柜（精練爐）、19#柜（總配聯(lián)絡(luò)）、18#柜（2#電爐）上刀閘、19#柜下刀閘燒毀。
二、
1. 由于三相交流電不可能同相位，三相斷路器也不可能同時(shí)合閘，所以2#主變空載合閘瞬間加在三相繞組上的電壓不相同，產(chǎn)生的激磁涌流不同，三相磁路飽和程度的差異致使2#主變66kV側(cè)中性點(diǎn)產(chǎn)生位移電壓U01。
2. 這個(gè)66kV中性點(diǎn)位移電壓U01經(jīng)主變高低壓繞組之間的耦合電容C12及主變低壓側(cè)對地電容C20傳遞到2#主變低壓側(cè)。
U02 = U
由于2#主變低壓側(cè)5934開關(guān)及上刀閘在斷開位置，C20遠(yuǎn)小于C12，U02≈U01，就使得2#主變低壓側(cè)產(chǎn)生了數(shù)值很高的傳遞過電壓。
3. 合空變時(shí)的過電壓最多不超過兩倍的額定相電壓，對于主變66kV側(cè)的絕緣夠不成威脅，避雷器也不會動作。但這個(gè)電壓傳遞到主變低壓側(cè)，就會對6kV設(shè)備的絕緣造成嚴(yán)重威脅。
例如：合空變時(shí)在66kV產(chǎn)生1.2倍的過電壓，則主變低壓側(cè)的傳遞過電壓為U02≈U01=1.2×66/
4. 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：6kV變壓器工頻耐壓水平為25kV，雷電沖擊絕緣水平為60kV；6kV開關(guān)設(shè)備工頻耐壓水平為30kV，雷電沖擊絕緣水平為60kV。
顯然，合空變時(shí)66kV產(chǎn)生1.2倍的過電壓，傳遞到6kV的過電壓就會超過變壓器、開關(guān)等設(shè)備的絕緣水平。在絕緣較薄弱的環(huán)節(jié)就會發(fā)生閃絡(luò)。受高溫電弧的影響，閃絡(luò)點(diǎn)周圍導(dǎo)電離子增多，非故障相絕緣強(qiáng)度下降，在弧光接地過電壓的作用下，很快發(fā)展成相間弧光短路。短路后的金屬粉末以及空氣的進(jìn)一步電離，使故障進(jìn)一步擴(kuò)大并波及到附近的18#、19#和20#柜。
在合空變的瞬間三相交流電壓的初相角是無法預(yù)先得知的，具有隨機(jī)性質(zhì)，所以并不一定每次合空變都會產(chǎn)生危及6kV設(shè)備絕緣的傳遞過電壓。如果帶6kV母線合空變，就有可能使PT飽和而激發(fā)鐵磁諧振，造成虛幻接地現(xiàn)象，這就是導(dǎo)致總降1#、2#主變每次帶空母線運(yùn)行時(shí)都誤發(fā)接地警報(bào)的原因。
三、 防范措施
1. 限制傳遞過電壓的措施
可供選擇的措施有：帶6kV母線合空變，需要把母線停電，而且易激發(fā)鐵磁諧振；主變低壓側(cè)加裝電容器，這將增加系統(tǒng)對地電容。
我們建議在主變低壓側(cè)與5934開關(guān)之間加裝HQLB系列大容量防爆過電壓保護(hù)器。HQLB系列大容量防爆過電壓保護(hù)器工頻放電電壓14kV，5kA沖擊放電殘壓不大于24kV。可以把傳遞過電壓限制在設(shè)備絕緣水平允許的范圍以內(nèi)。
2. 限制弧光接地過電壓的措施
弧光接地過電壓不僅會導(dǎo)致戶內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)部單相對地閃絡(luò)故障發(fā)展為相間弧光短路事故，還將會使電纜等固體絕緣的設(shè)備因積累性損傷而迅速發(fā)展成絕緣事故。
消弧線圈對于架空線路可降低工頻建弧率，減少雷擊跳閘率，并可促使電弧熄滅，避免擴(kuò)大為相間弧光短路事故或燒傷導(dǎo)線。但消弧線圈不能限制弧光接地過電壓，不能從根本上避免電纜事故的發(fā)生。
中性點(diǎn)采用經(jīng)電阻接地方式，由于主變6kV側(cè)為三角形接線，須裝設(shè)專用的接地變壓器。中性點(diǎn)經(jīng)中阻或低阻接地，將會降低供電可靠性，這在輻射型的企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)是不合適的。
我們建議，在總降三段6kV母線上各裝設(shè)一臺HQLXH系列智能型消弧消諧裝置。該裝置在發(fā)生弧光接地后0.1s之內(nèi)將故障相對地短接，故障點(diǎn)立即熄弧，非故障相對地之間穩(wěn)定在線電壓的水平。避免了電纜等固體絕緣設(shè)備因積累性損傷而發(fā)展成絕緣事故，同時(shí)也避免了避雷器因弧光接地過電壓而爆炸的事故，減少了激發(fā)鐵磁諧振的可能性。
因沒有得到系統(tǒng)電容電流的確切數(shù)據(jù)，只是估計(jì)每段6kV系統(tǒng)電容電流大約為20A，考慮實(shí)際上存在三段6kV母線聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的情況，所以系統(tǒng)最大可能運(yùn)行方式下的電容電流為60A，初步選取HQLXH裝置的額定電流為100A。
3. 限制開斷過電壓的措施
由于價(jià)格和使用壽命的優(yōu)勢，在6~35kV中等電壓等級的電網(wǎng)內(nèi)真空斷路器的用量越來越大。但真空斷路器截流過電壓的問題也隨之突出出來。真空斷路器截流過電壓主要產(chǎn)生在相間，幅值為3~4倍的額定相電壓。
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，額定電壓在1~252kV的設(shè)備相間絕緣水平與相對地絕緣水平相同。所以，過電壓保護(hù)器的保護(hù)水平應(yīng)低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平，相間保護(hù)特性應(yīng)與相對地保護(hù)特性相同。
因此，應(yīng)在6kV真空斷路器兩側(cè)加裝HQLB系列大容量防爆過電壓保護(hù)器。該保護(hù)器的工頻放電電壓不小于14kV，相間及相對地的保護(hù)特性均為24kV，能有效地保護(hù)6kV設(shè)備并留有很大的絕緣裕度。
4. 限制鐵磁諧振過電壓的措施
鐵磁諧振持續(xù)時(shí)間長，過電壓的能量很大，不能用避雷器限制。消除鐵磁諧振的根本措施是避免PT飽和。因此，應(yīng)采用不易飽和的或抗鐵磁諧振的PT。建議在HQLXH系列智能型消弧消諧裝置中一并考慮。
5. 完善主變66kV中性點(diǎn)保護(hù)
現(xiàn)總降三臺主變66kV中性點(diǎn)不接地，設(shè)計(jì)上也沒有采取任何保護(hù)措施，一旦沿66kV線路襲來三相進(jìn)波，在中性點(diǎn)就會發(fā)生全反射，或者在非全相運(yùn)行的情況下都會使中性點(diǎn)絕緣受到嚴(yán)重威脅。
我們建議在三臺主變中性點(diǎn)各裝設(shè)一只避雷器，其持續(xù)電壓選為42kV。
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