王海濤

摘要：通過對變頻器短路故障的分析，對電壓檢測裝置導(dǎo)致事故的原因進行了查找并判斷，為采取正確的防范措施提供準確的依據(jù)，并通過日常清掃與廠家改型有效的避免了事故的再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞：變頻器；電壓檢測裝置；吸附；絕緣爬距

1 故障現(xiàn)象

2016年9月某日我單位35kV煉鋼變電站112柜鐵水脫硫風機過流一段動作，故障動作電流135.51A（一次電流5420.4A）；經(jīng)電氣人員檢查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場脫硫風機斷路器跳閘，脫硫風機采用國內(nèi)某知名高壓變頻器廠家生產(chǎn)的高壓變頻器調(diào)速進行風量控制，隨后電氣人員進入變頻器室后發(fā)現(xiàn)變頻器控制柜柜面的封鳴器故障燈報警，變頻器整流變壓器柜柜門被沖擊打開，變壓器輸入側(cè)電壓檢測裝置的高壓側(cè)有拉弧現(xiàn)象，同時兩相高壓電纜線線鼻被熔斷，柜內(nèi)整流變壓器輸入側(cè)三相引線放電，二次輸出繞組有電弧灼傷痕跡。

2 故障原因分析

2.1 故障判定

因前期同類產(chǎn)品也發(fā)生過相同故障，原因分析是由于電網(wǎng)電壓波動導(dǎo)致的對地絕緣擊穿所致。但此次通過對變電站內(nèi)部設(shè)備進行檢查及分析并未發(fā)現(xiàn)有電網(wǎng)波動情況，為進一步查明原因于是我方專業(yè)人員與廠家人員對現(xiàn)場的現(xiàn)象再次進行了細致檢查、分析。

通過對放電的整流變柜內(nèi)原件進行檢查，整流變壓器、高壓電纜、電壓檢測裝置高壓側(cè)電纜試驗數(shù)據(jù)正常。由于整流變壓器輸入側(cè)電壓檢測裝置處高壓電纜有拉弧現(xiàn)象，同時兩相高壓電纜線線鼻被熔斷（如圖1），初步確定為此處為直接故障點。

2.2 原因分析

此變頻器變壓器柜內(nèi)裝設(shè)了電壓、電流檢測器件，變壓器輸入側(cè)電壓、電流檢測原理如圖2：

輸入側(cè)的電壓檢測裝置實物如圖3，10kV三相電壓經(jīng)電纜接入下方，經(jīng)電阻降壓至低壓，接入進線電壓測量裝置。經(jīng)對故障輸入側(cè)的電壓檢測裝置進行檢查發(fā)現(xiàn)，分壓電阻高壓側(cè)接線端有銅銹，同時對輸出側(cè)的電壓檢測裝置進行檢查發(fā)現(xiàn)相鄰的隔板有積灰和局部放電現(xiàn)象。

通過對現(xiàn)場放電的輸入側(cè)的電壓檢測板及正常的輸出側(cè)的電壓檢測板進行對比、檢查分析，判斷故障原因有以下幾點：

（1）電壓檢測板分壓電阻高壓側(cè)電纜接線處有10kV高壓電接入，存在電場，進而產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣隔板上有輕微電離情況，吸附絕緣隔板處漂浮的導(dǎo)電微粒（煉鋼金屬粉塵），逐步累積到隔板上部形成導(dǎo)電回路；在10kV電壓作用下沿面放電，產(chǎn)生電弧形成相間短路是此次故障的直接原因。

（2）原設(shè)計電壓檢測板裝置絕緣爬距較小，對多粉塵的特殊環(huán)境防止放電的能力考慮不足，同時制造的電壓檢測板相間隔離絕緣板高度不足10cm，在絕緣板清潔時尚能滿足安全要求，當有積塵時易產(chǎn)生爬電，當積塵累計到一定程度是導(dǎo)致放電加劇，形成電弧放電引起相間短路故障。

（3）整流變壓器輸入側(cè)電壓檢測裝置與變頻器輸出側(cè)電壓檢測裝置雖然結(jié)構(gòu)一樣，由于整流變壓器輸入側(cè)電壓檢測裝置長期承受10kV電壓等級，而變頻器輸出側(cè)電壓檢測裝置由于變頻輸出功率的調(diào)節(jié)作用，實際輸出電壓大大低于10kV。所以輸入側(cè)電壓檢測裝置較輸出側(cè)電壓檢測裝置易發(fā)生故障。

（4）后經(jīng)過對輸入側(cè)電壓檢測裝置表面清洗后，進行交流耐壓試驗，證明相間絕緣已擊穿，進一步證明了我們所分析的正確性。

3 處理措施

根據(jù)上述原因分析，對此變頻器進行以下處理：

（1）更換損壞的輸入側(cè)電壓檢測裝置。

（2）對同類產(chǎn)品進行檢查，根據(jù)實際運行情況制定定期清除電壓檢測裝置積灰，及時消除運行隱患。

（3）將以上情況反饋廠家，對電壓檢測裝置進行改進，增加相間絕緣距離及絕緣板高度。

4 結(jié)語

通過對這起故障的分析，發(fā)現(xiàn)廠家設(shè)計對上述設(shè)施使用環(huán)境的特殊性考慮不足，在變頻器的維護保養(yǎng)說明中也未重點說明此部位的定期清掃要求；而我單位運行維護人員對此部位的檢查疏忽也導(dǎo)致了事故的發(fā)生，后來通過定期清掃清理積塵，此類故障再未發(fā)生。同時廠家也對此電壓檢測裝置進行了改進，增加相間絕緣距離，絕緣板高度也有所增加，有效的防范了此類事故的發(fā)生。