一起由老鼠引發的零序保護跳閘事件分析

摘要：針對由于高壓開關柜封堵不嚴導致老鼠進入其中引發的一起零序跳閘事故，分析了引起事故的原因，提出了相應的整改措施，為防止此類事故的再次發生提供了參考。

關鍵詞：封閉;零序跳閘;防鼠;整改措施

0 引言

高壓開關柜是指在電力系統供配電中起通斷、控制、保護作用的一種設備，電壓等級在3.3～550 kV。高壓開關柜應滿足《交流金屬封閉開關設備和控制設備》的有關技術要求，僅從字面意義上看可知，“封閉”是最基本的要求。高壓開關柜由柜體和斷路器兩大部分組成。在實際生產中，由于各種原因導致本該封閉的高壓開關柜沒有完全封閉，加上防鼠措施不到位，導致事故頻發。

1 事件經過

2020-02-03T02：25，我公司磨礦系統11 kV、6 200 kW的半自磨電機在運行中突然跳閘，當班值班電工過去查看，發現是零序保護動作跳閘，僅對電機外觀檢查，沒有發現異常，由于生產催促開車，復位后，后臺開車成功，系統生產正常運行。第二天上班后，向主管電氣領導匯報，領導聽聞后，認為零序動作不正常，經過分析，認為零序動作跳閘可能是由漏電或觸電引起的，誤動概率不大，立即組織人員對電機、控制電機的軟起柜、旁路柜進行外觀檢查，幾經周折，用手電通過柜后的觀察玻璃視窗終于發現有一只死老鼠在柜子里面。初步判斷認為昨晚零序保護動作跳閘事故是由老鼠引起的。

2 故障查找

引起零序電流動作跳閘的原因大概有：系統有接地或漏電現象，零序互感器本身有問題，電纜屏蔽層接地錯誤，零序裝置輸出存在誤差、諧波及其他干擾，采用的微機保護精度存在偏差。但通過外觀檢查，發現死老鼠后，立即向主管生產的車間經理匯報，決定二次停機檢查和處理。

（1）對電機電纜進行檢查，外觀完好，屏蔽層接地牢固完好，沒有松動，接線正確;對零序互感器外觀檢查，安裝可靠，沒有異常，再次核對零序電流整定值，符合要求。

（2）由于該半自磨電機功率為6 200 kW，電壓等級11 kV，采用軟起控制，在發現老鼠的軟起柜內，通過仔細檢查，發現母排處有燒痕點，C相絕緣子發黑較為嚴重，并發現設計預留的電纜孔有破損，所封堵的膠泥脫落，這是老鼠進入高壓柜的路徑，老鼠進入柜內后，上竄下跳，胡碰亂撞，最后在蹦跳中，引發電弧，導致母排有燒痕點，最后落腳在C相上（發黑的絕緣子處），接地致死，同時導致零序動作跳閘，引起半自磨電機跳閘停機。

該半自磨電機控制電柜排列如圖1所示。

3 原因分析

零序電流保護的原理是基于基爾霍夫第一定律，即流入電路中任一節點的電流的代數和為零。在電氣設備正常的情況下，各相電流均平衡，因此零序電流互感器無信號輸出，元件不會動作，當發生接地故障時，各相電流的代數和不為零，故障電流使零序互感器的環形鐵芯中產生磁通，零序電流互感器的二次側感應電壓使執行元件動作，帶動脫扣裝置，切斷斷路器，達到保護的目的。

正常情況下，Ia+Ib+Ic=0（工礦企業內10 kV等級線路一般均為三相三線），零序電流互感器中沒有感應電流，當發生接地或觸電故障時，Ia+Ib+Ic代數和的絕對值大于零，使得穿過零序電流互感器的電流和不為零，這樣互感器二次線圈中就有一個感應電壓，此電壓加上檢測部分的電子放大電路，大于零序保護的動作整定值，使得繼電器動作，跳閘斷開旁路柜斷路器，再斷開主斷路器，電機停轉。

再次停機后，對高壓柜、旁路柜、軟起柜逐個進行檢查，發現老鼠尾巴在發黑的絕緣子上粘連著，高壓柜無鼠洞，旁路柜、軟起柜都有鼠孔。通過現場檢查再次確認就是一起由老鼠誤入帶電間隔引發的零序保護跳閘事故。

原因基本查清確定后，立即把施工方、監理方、現場施工員叫到事故現場，再次確認事故原因，一致認為是施工不科學，預留的電纜孔封堵不完善，導致老鼠進入，釀成事故。

4 整改措施

甲方、施工方、監理意見達成一致后，甲方立即責令施工方進行整改。

（1）由于昨晚跳閘后，生產催促開機生產，說明問題不是很大（因為能開起來并運行至再次停機已達6 h）。對發黑的絕緣子用酒精清洗處理，絕緣有所提高，但比其他要低，在要求之內，由于沒有備件，沒有更換。

（2）對有燒痕的母排進行處理，打磨使其光滑，消除凸點，并用絕緣膠帶進行包纏，做絕緣處理。

（3）對預留的多余電纜孔進行封堵，先用絕緣板進行固定封堵，再用膠泥抹嚴邊縫封堵。

（4）對公司120 kV變電站、磨礦系統11 kV站、整流系統的11 kV站、沉鈷系統的11 kV站的高壓柜利用生產間隙進行檢查，發現施工中存在大量安全漏洞，有的電纜孔在進柜處互感器下根本沒有封堵，有的用膠泥封堵，由于縫隙過大，膠泥已脫落，老鼠進入活動，留下許多老鼠糞便。針對這一現象，甲方責令監理、施工方進行二次封堵，并在各配電室放置滅鼠藥。對防鼠板未安裝的限期完成，并對電纜溝及過墻電纜孔洞進行封堵，杜絕由老鼠引發的跳閘事故再次發生。

5 結語

KYN28-12系列中置式高壓開關柜符合技術規范和使用要求，但預留過多的電纜孔在施工結束后要及時封堵。由老鼠引起的跳閘事故在其他單位也多次發生，因此在施工過程中，要嚴把質量關，加強管理，杜絕因施工不完善造成跳閘事故的發生。由于本文介紹的事故發生在新建工程，有些收尾工作沒做徹底，施工存在許多缺陷，若事故當晚再次開機，發黑的絕緣子沒有絕緣，可能導致二次事故，擴大事故范圍。此次零序跳閘導致的停機事故把安裝中存在的問題完全暴露出來，通過排查整改，消除了隱患。在今后的高壓開關柜設計和安裝工作中，若發現預留的電纜孔有多余，要及時封堵，加強施工管理，從源頭上杜絕不安全因素，保證安全生產。

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收稿日期：2020-03-01

作者簡介：李建忠（1971—），男，河南盧氏人，助理工程師，研究方向：工業企業供配電維修。