摘要:文章對因鳥類動物短路引起相間短路,造成多臺設備嚴重燒毀的事故經過進行分析,提出了事故的防范措施。

關鍵詞:動物短路;事故分析;防范措施

中圖分類號:TM406文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)26-0153-01

電力系統(tǒng)中動物短路事故時常發(fā)生,特別是6.3kV和10kV電壓等級,由于相間距離較小,在防范措施稍不夠情況下很容易發(fā)生動物短路事故,在這類事故中10kV高壓開關柜發(fā)生動物短路表現更為突出。一般情況發(fā)生動物短路事故時,由于保護的動作,可避免設備的大范圍損壞,但本文介紹的是由于缺乏防范措施發(fā)生了動物短路事故,事故發(fā)生后又由于保護拒動,使事故擴大到較多的設備燒毀。

一、實例

廣東某小型水電站,裝有二臺單機容量630kW、電壓為6.3kV的水輪發(fā)電機組,一臺容量1800kVA、電壓為35KV/6.3kV的主變壓器,出線方式為兩機一變。2002年8月6日,兩臺發(fā)電機組處于備用狀態(tài),一只比較大的鳥突然落于主變低壓側BC之間,造成主變低壓側相間短路(如圖1),電源由35KV電網倒送,由于主變保護拒動,主變高壓側多油斷路器無法斷開,電網仍向短路點供給電源,引起事故擴大,造成主變低壓側C相母線(母線截面積為50mm×5mm鋁排)燒斷,母線燒斷后靠主變側的鋁排自然彎下,碰倒在主變外殼散熱管上,此時主變高壓側多油斷路器仍無法斷開,電網通過主變外殼變?yōu)閱蜗嘟拥囟搪?又由于主變外殼接地引線容量不夠(主變接地引線為φ6mm的圓鋼),造成主變接地引線熔斷,致使主變外殼對地電壓變?yōu)楦邏?引起事故繼續(xù)擴大,此時,由于主變外殼對地電壓為高壓,通過主變保護的二次保護引線,使主變保護盤帶高壓而燒毀,而且由于主變保護盤帶高壓,通過主變高壓側斷路器的控制線和主變保護盤的直流電源線,又使主變高壓側斷路器的操作機構和直流屏嚴重燒毀。

二、事故損壞情況

1.主變壓器

(1)變壓器冷卻管燒穿兩條;

(2)變壓器外殼接地線燒斷;

(3)變壓器直流電阻測量:低壓側不合格(相間差ΔR=66.6%),高壓側AB相和BC相開路,測量數據如下:低壓側:ab:0.2977Ωac:0.3270Ωbc:0.1963Ω ΔR=66.6% 高壓側: AB:開路AC:8.85ΩBC:開路

2.多油斷路器(DW1-35型)

(1)開關操作機構已嚴重燒毀;

(2)開關直流電阻測量嚴重不合格,測量數據如下;

A:8696μΩ B:13060μΩ C:1733μΩ

3.發(fā)電機母線刀閘燒毀

4.發(fā)電機出口刀閘至主變壓器段母線的穿墻套管燒毀

5.主變低壓側母線C相鋁排燒斷

6.廠用直流屏與主變保護盤燒毀

三、設備原因及分析

事故原因起源于一只鳥類動物,引起主變低壓側BC相間動物短路,當鳥類動物觸電掉下地上后,此時BC相由動物短路變?yōu)榛」舛搪?由于保護一直不能動作,主變高壓側斷路器一直無法斷開,短路點由電網倒送短路能量,使主變低壓側母線C相鋁排燒斷,鋁排燒斷后由于鋁排較小且鋁排較熱,致使鋁排彎下碰到變壓器外殼散熱管上,又由于變壓器外殼接地線容量不夠而接地引線燒斷使變壓器外殼變?yōu)楦唠妷?通過變壓器保護的二次引線及斷路器控制線和直流電源線,使斷路器的操作機構和廠用直流屏嚴重燒毀。由于事故的層層擴大,致使以上眾多的設備燒毀。分析原因主要有如下幾點:

1.主變低壓側母線沒有防動物短路措施。主變低壓側母線四周均無遮攔,而且位于室外,飛行動物容易碰及;另外主變低壓側母線鋁排無加裝防護絕緣套,使飛行動物落于相間時,容易造成相間短路。

2.主變保護不能可靠動作,如過流保護、過壓保護、差動保護、單相接地保護等都不能可靠動作,致使事故進一步擴大。當主變低壓側發(fā)生相間短路時,主變過流保護和差動保護應可靠動作,由于保護拒動,致使故障持續(xù)不能切除。

3.主變接地引線容量不夠,致使事故再進一步擴大。主變接地引線原為φ6mm的圓鋼,根據《電力設備安裝與驗收規(guī)范》要求“接地裝置的導體截面應符合熱穩(wěn)定和機械強度的要求,但不應小于規(guī)定的最小規(guī)格:當室外地上用圓鋼時直徑應不小于8mm,大中型發(fā)電廠、110kV及以上變電所或腐蝕性較強場所的接地裝置應采用熱鍍鋅鋼材,或適當加大截面”。所以,由于主變接地引線截面不夠而熔斷, 致使主變外殼對地電壓變?yōu)楦邏?通過主變保護的二次保護引線,又使主變保護盤帶高壓而燒毀,致使事故再進一步擴大。

四、防范措施

1.主變低壓側母線鋁排加裝防護絕緣套或封閉式遮攔,防止動物短路。

2.發(fā)電機保護、主變保護定期校驗,確保發(fā)生事故保護可靠動作。

3.各電氣設備接地引線應符合規(guī)范要求。

4.母線安裝間距應符合規(guī)范要求,根據《電力設備安裝與驗收規(guī)范》要求:室外配電裝置的安全凈距不同相的帶電部分之間1～10kV應為200 mm。

5.電氣設備定期或根據運行狀況進行檢修、試驗,特別是發(fā)生事故時保護動作后斷路器應能可靠斷開。

作者簡介:陳文彬(1978-),男,廣東博羅縣人,廣東電網公司惠州供電局調度中心調度員,電氣助理工程師,研究方向:電氣工程。