一起35kV開關(guān)柜爆炸起火的故障分析

王巧樂，黃志剛，白鳳春

（鄂爾多斯電業(yè)局，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

1 事故經(jīng)過

變電站220kV雙母線并列運行，1號主變201斷路器、3號主變203斷路器、進(jìn)線253斷路器上220 kVI母；2號主變202斷路器、4號主變204斷路器、進(jìn)線252，254斷路器上220kVII母；3號主變303甲斷路器帶35kVⅤ段母線，4號主變304甲斷路器帶35kVⅦ段母線運行；3號主變303乙斷路器、4號主變304乙斷路器冷備用(未投運）；35 kVⅤ段母線帶363斷路器、364斷路器分閘位置、365斷路器運行，359甲電壓互感器運行。

2008-01-08 T 09:10，運行人員根據(jù)調(diào)令將364聚能線由熱備用轉(zhuǎn)檢修。09:11開始操作，當(dāng)后臺遠(yuǎn)方操作第一項“拉開303甲斷路器”后，操作人員到配電室檢查303甲斷路器位置時，看到303甲斷路器開關(guān)柜故障起火并伴隨大量煙霧，迅速趕回主控室準(zhǔn)備匯報調(diào)度時，09:14，3號主變CSC-326 D保護(hù)比率差動A，B，C三相動作出口，203斷路器跳閘。對起火開關(guān)柜進(jìn)行滅火時，由于開關(guān)在工作位置，后柜門打不開，而火在柜內(nèi)燃燒，滅火器無法噴到柜內(nèi)；運行人員根據(jù)調(diào)度命令斷開35 kV配電室交、直流電源，斷開304甲斷路器，斷開204斷路器，拉開2036，2031，2046，2042隔離開關(guān)并撥打119火警電話報警，消防人員進(jìn)站后迅速展開滅火，10:50大火被熄滅。

303甲斷路器型號為Z N85 B-40.5/2000 A，小車柜型號為KY N61 B-40.5，303甲所配J PB組合式過電壓保護(hù)器為HY 5 CZ 1-42/124×88。

2 原因分析

通過檢查現(xiàn)場設(shè)備情況、故障錄波器記錄和保護(hù)裝置動作報告，發(fā)現(xiàn)故障點在35kV303甲開關(guān)手車下部的過電壓保護(hù)器A，C相出線根部。根據(jù)35kV故障錄波圖，當(dāng)運行操作人員斷開303甲斷路器時，303甲斷路器母線側(cè)三相產(chǎn)生了3倍(峰值約94kV)的操作過電壓，引起303甲開關(guān)手車下部的過電壓保護(hù)器動作(其標(biāo)稱相對地殘壓為88kV，解體檢查發(fā)現(xiàn)A相間隙有明顯放電痕跡)。由于過電壓保護(hù)器引線較長且線徑較細(xì)(約4mm2)，在動作時沖擊電流的熱效應(yīng)和電動力作用下，過電壓保護(hù)器A，C相出線根部斷裂并拉弧起火燃燒，引發(fā)303甲開關(guān)柜內(nèi)變壓器側(cè)三相短路跳閘，303甲開關(guān)柜及相鄰的364，395開關(guān)柜燒損。

3號主變保護(hù)配置了北四方的CSC-326 D變壓器保護(hù)、南自新寧的PST-1202 B變壓器保護(hù)及北四方的變壓器非電量保護(hù)。303甲開關(guān)柜起火，造成開關(guān)柜內(nèi)短路，北四方的CSC-326 D變壓器差動保護(hù)動作，南自新寧的PST-1202 B變壓器差動保護(hù)沒有動作。3號主變差動保護(hù)低壓側(cè)CT的接線情況如圖1所示，CSC-326 D變壓器差動保護(hù)接至2 LH，PST－1202 B變壓器差動保護(hù)接至1 LH(1 LH和2 LH每組電流互感器配置為1個保護(hù)繞組，一個測量繞組)。

短路故障點位于1 LH和2 LH之間，所以短路故障對CSC-326 D變壓器差動保護(hù)是區(qū)內(nèi)故障，對PST-1202 B變壓器差動保護(hù)是區(qū)外故障，所以短路故障發(fā)生時一套保護(hù)動作，快速(60ms)切除故障。

3 存在問題

(1) 該35kV開關(guān)柜故障率較高。在基建階段和投運后，主變和電容器開關(guān)共操作6次，發(fā)生4次事故。

(2) 303甲開關(guān)及35kV電容器開關(guān)操作時，出現(xiàn)操作過電壓幾率較大，操作過電壓幅值高。

(3) 303甲開關(guān)所配J PB過電壓保護(hù)器安裝位置和引線處理工藝不當(dāng)。

4 防范與改進(jìn)措施

(1) 更換303甲35kV開關(guān)柜，生產(chǎn)廠家應(yīng)保證真空斷路器質(zhì)量，降低真空泡重燃率。

(2) 35kV5，6，7，8號電容器斷路器全部更換，電容器開關(guān)出廠時必須進(jìn)行電流老煉試驗。

(3) 在Ⅴ－Ⅷ段35kV母線PT間隔內(nèi)加裝普通干式阻容吸收器保護(hù)，并在運行中定期檢查維護(hù)。

(4) 拆除3，4號主變35kV開關(guān)所配的J PB過電壓保護(hù)器。

(5) 盡快處理變電站GPS故障問題，使站內(nèi)各設(shè)備時鐘達(dá)到統(tǒng)一。

(6) 將2 LH更換為2個保護(hù)繞組的電流互感器，增加PST－1202 B變壓器保護(hù)范圍。