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一分钟内,开关柜爆炸了四次
作者:管理员    发布于:2021-01-14 17:01   文字:【】【】【
  12月13日,市变电站10kV101开关发生4次爆炸。由于变电站位于市中心,虽然故障发生在夜间,并且由于处理及时,没有影响外部供电,但仍然引起了极大的关注。要认真分析问题,采取有效措施,防患于未然。
  1故障前的运行模式
  110kv城市变压器通过110kv中顺7Y8线(通过母联710开关)向1号主变压器供电,110kv741开关处于热备用状态。1号主变压器为10kvI、II母线供电。跳闸前,全站负荷10000千瓦。10kv段母线有一组补偿电流为91安培的消弧线圈。
  110kv城市变压器接线图
  市中变101号开关柜型号:KYN27-12,2009年9月制造,2009年12月投入运行;
  城市101交换机型号:HVX12-31-40E275,2009年6月制造,2009年12月投产;
  城市变压器保护装置类型:NSR695射频为低后备保护,NSR685射频为高后备保护,NSR641射频为备用自动切换装置。
开关柜
  2故障情况
  2.1继电保护动作
  12月13日23:39-41:00,市变10kV101开关发生4次爆炸,经调度监控和现场保护装置及现场监控录像全面恢复事故情况如下:
  2.2故障分析
  23时39分16秒,10千伏仲达116线发生单相接地故障,10千伏发生电弧接地过电压,造成101开关(与10千伏一段母线相连)上桩头或接触箱绝缘击穿。第一次爆炸发生,1号主变10kV101开关动作保护并切除故障点,但此时开关下桩头(与1号主变相连)。
  23:40:16。101开关柜首次爆炸造成的缺陷严重。约1分钟后,故障蔓延至开关下桩头短路,发生第二次爆炸。城变1号主变后备保护动作高。由于母联开关710因控制电路故障(正常运行情况下,无控制电路状态指示)而未动作,故优于城东变压器的电源7Y8线保护动作跳(城东变压器7Y8线保护:距三段1820ms处ABC三相短路动作。)删除故障点。
  23:40:20,城东7Y8线保护重叠一次;第三次爆炸发生了。5736ms东变电站7Y8线保护距离在三段将永远跳下去,范围为7.1km(线路总长6km),故障点将被切除。
  23时40分26秒,城市变压器的备用自动切换装置仅接至2QD11闭塞桥(母联开关710)进行备用自动切换,而2QD13闭塞线路未接。于是110kV备用自动倒闸装置动作,110kV中西741线路开关闭合,导致第四次爆炸。1主变高后备保护动作,切除故障点。
  3故障处理和原因分析
  3.1及时调整运行模式
  故障发生后,应及时调整10kV系统的运行方式,并启用手柄开关,将城市变压器中的所有负荷转移到其他变电站供电。
  3.2进行相关测试
  运行维护人员及时赶到现场后,对故障设备进行了隔离,并对该市1号主变压器进行了绝缘、DC电阻、介损、电容、绕组变形、低压空载、绝缘油色谱分析等试验。实验结果正常,当晚23点左右1号主变恢复供电(针对10kVII母线)。
  测量城市变压器中10kV二次母线的电容电流,为100安培。
开关柜1
  3.3现场检查
  3.3.1继电保护人员
  检查开关保护装置,测试备用自动切换逻辑。
  3.3.2操作员
  测量开关柜室的环境湿度,湿度大于90%。开关柜内加热器处于自动开启状态,当环境湿度大于70%时,加热器自动启动;同时发现电沟内没有积水,比较干燥。检查后发现开关柜后柜防火密封完好。
  3.3.3维护人员
  10kvⅰ段母线打开检查,发现101开关柜附近的金钟115、仲达116、奚仲ⅰ971开关柜底部有水团。
  会同开关柜厂家技术人员对101开关进行了检查,发现B相真空包损坏最严重。据推测,故障的起点可能是开关上的桩头(与10kvⅰ段母线相连)或那里的触头盒,但在现场发生四次爆炸后难以确定。
  另外,10kV母线室10kV套管爬电比距离为300mm(150+150),比规定值大240mm,符合要求。
  3.4故障原因
  3.4.110kV电容器电流补偿不足,容易产生过电压。
  城市变压器10kV二段母线电容电流为100安培,一段母线因故障无法检测。根据调度提供的城市变压器10kV一段正常带负荷情况,架空线(绝缘导线)10公里,电缆(240mm2)34公里,理论计算电容电流65安培。而城市变压器中只有一段母线有一套消弧线圈,最大补偿电流只有91安培。补偿后,
  3.4.2开关柜的运行环境潮湿,容易冷凝和放电。
  从现场开关柜母线室检查中发现的水团推断,高湿度也是此次故障的原因,故障发生时是雨天。同时,该站地势低,湿度大。
  3.4.310kV出线116大线发生单相接地,导致10kv母线过电压,造成绝缘不良,卡通。
  经检查,发现故障点在116大线2-9号极,线路避雷器爆炸。
  3.4.4城市变压器110kV母联710开关在控制电路中出现故障,备用电源开关的设计接线出现问题,导致备用电源开关未锁死,后备保护动作高,导致以下三起爆炸。
  4对策
  1)扩建2号主变压器及其低压侧开关柜,增加城市变压器供电可靠性。
  2)城市变压器增加10kv2号消弧线圈,增加电容电流补偿容量,抑制过电压。
  3)城市变压器10kV配电室设置空调除湿装置,10kV一段母线开关柜的后车厢安装冷凝除湿装置。
  4)在城市变压器中,增加高后备保护动作,闭锁2QD13的接线进行自动切换,实现1号主变压器高后备闭锁线路的自动切换功能。
  5)城市变压器利用备用自动切换装置的功能,实现母联710开关正常运行控制电路的状态显示。
  6)对变电站电容电流进行全面测量,当电容电流超过规定值时,安装消弧线圈。
  7)对变电站开关柜等加热装置和除湿装置的运行状态进行检查。
  5结论
  实施一系列措施后,市内变电站运行稳定,公司系统其他变电站未出现类似问题。