一起不接地系统压变爆炸事故分析

朱嫔嫔

（国网安徽省电力公司淮北供电公司，安徽 淮北 235000）

1 事故经过

2013-07-19，某110 kV变电站35 kV I段母线压变发生爆炸。检修人员赶赴现场检查后发现，35 kV I段母线压变A相受损最为严重。手车A相保险管已完全破裂，绝缘支撑杆上部有烧焦痕迹，且A相压变发热，温度约为70 ℃，A相静触头仍存在。B，C两相熔断器、绝缘支撑杆外表均有烟尘覆盖。同时发现，压变手车及柜内存在严重破坏，无法处理。

7月21日上午，试验人员到现场对受损的压变进行检查试验，将35 kV I段母线压变所测数据与交接试验报告上的数据进行比较，发现A相一次侧直流电阻不合格，一次侧及二次线圈1a1n绝缘电阻值不合格；35 kV I段母线压变B相一次侧直流电阻不合格，绝缘电阻值偏低。35 kV I段母线压变故障后，主变35 kV侧空载运行。

7月21日下午，10 kV I段母线压变也发生爆炸。现场检查设备受损情况发现，压变手车整体受损破坏严重，A，C相熔断器已经破碎，A相压变严重溢胶，且柜体内部经受高温，外表绝缘严重脱落，隔离挡板活门无法落下。由于压变破坏严重，无法进行检查性试验，事故后，该站35 kV、10 kV压变退出运行。

2 事故原因分析

2.1 故障录波图分析

2.1.1 35 kV压变爆炸事故的原因

将故障录波记录的2013-07-19T19:05的异常波形与正常的10 kV I母电压波形进行对比，发现35 kV I母电压峰峰之间的时间为40 ms，约为正常时间的2倍，频率为25 Hz，且零序幅值过大；35 kV I母PT(电压互感器)二次安装的消谐装置于19:02记录了母线谐振的波形，频率为24.2 Hz，开口三角电压为122.4 V。由此可以判断，35 kV I母PT故障时出现了主要为二分频的谐波。

2.1.2 10 kV压变爆炸事故的原因

查看10 kV综自报警信息，发现10 kV线路发生间歇性单相接地。调取故障时10 kV电压的故障录波图进行分析， 将其与正常的110 kV I母电压的波形进行对比，发现10 kV I母电压峰峰之间的时间约为40 ms，频率为25 Hz，且零序幅值过大。由此可以判断10 kV I母PT故障时同样出现了主要为二分频的谐波。

2.2 铁磁谐振原因分析

铁磁谐振一般发生在中性点不接地的系统中。不同的谐波都可能满足条件形成谐振，但按频率不同可分以下3种类型。

(1) 基波谐振：1相电压降低，另2相电压升高超过线电压；或2相电压降低，1相电压升高超过线电压，PT开口三角上有电压输出，发出接地信号。

(2) 高频谐波谐振：3相电压同时升高超过线电压。

(3) 分频谐波谐振：3相对地电压同时升高并做低频摆动。

2.3 PT烧毁原因分析

由2013-07-19的35 kV故障录波图分析可知, 10 kV和35 kV PT铁磁谐振为1/2分频谐振。1/2分频谐振的激发大都是在单相接地故障又突然消除的暂态过程中。由于其起振电压较低,在一定条件下1/2分频谐振最容易发生,一般电压并不高，但是PT的电流大，会使PT过热而爆炸，这也是PT出现烧坏事故的主要原因。而10 kV自动化后台综合自动报警信息显示，曾发生单相间歇性接地，导致相对地电压突然升高，使得PT励磁电流突然增大发生饱和，中性点发生位移，产生了严重的铁磁谐振过电压。

3 防范措施

(1) 投运PT前应进行V-A特性试验，按照《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》的要求，三相PT的V-A特性应一致，并在1.9倍额定相电压下电流不饱和。这样，在系统发生故障时，才可有效地降低发生谐振的可能。

(2) 将PT保险换成大尺寸规格的保险。

(3) 加装消谐装置。能够检测PT开口三角电压，计算零序电压5种频率(3分频/17 Hz、2分频/25 Hz、工频/50 Hz、3倍频/150 Hz、5倍频/250 Hz)的电压分量，若有故障发生时判断故障类型，如果是铁磁谐振则安装特定程序快速启动消谐元件予以消除，并显示保存故障信息，给出报警信号；同时建议在不接地系统的每个电压等级母线侧分别加装1台消谐装置。

(4) 加装消弧线圈。当10 kV系统电容电流达到30 A时，或35 kV系统电容电流达到10 A时，应考虑加装预调式消弧线圈，并将消弧线圈处于过补偿状态运行。同时应根据实际测量的电容电流的大小，考虑电网的发展趋势，合理选择消弧线圈的容量。