朱嬪嬪

（國網(wǎng)安徽省電力公司淮北供電公司，安徽 淮北 235000）

1 事故經(jīng)過

2013-07-19，某110 kV變電站35 kV I段母線壓變發(fā)生爆炸。檢修人員趕赴現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)，35 kV I段母線壓變A相受損最為嚴(yán)重。手車A相保險(xiǎn)管已完全破裂，絕緣支撐桿上部有燒焦痕跡，且A相壓變發(fā)熱，溫度約為70 ℃，A相靜觸頭仍存在。B，C兩相熔斷器、絕緣支撐桿外表均有煙塵覆蓋。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，壓變手車及柜內(nèi)存在嚴(yán)重破壞，無法處理。

7月21日上午，試驗(yàn)人員到現(xiàn)場對(duì)受損的壓變進(jìn)行檢查試驗(yàn)，將35 kV I段母線壓變所測數(shù)據(jù)與交接試驗(yàn)報(bào)告上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)A相一次側(cè)直流電阻不合格，一次側(cè)及二次線圈1a1n絕緣電阻值不合格；35 kV I段母線壓變B相一次側(cè)直流電阻不合格，絕緣電阻值偏低。35 kV I段母線壓變故障后，主變35 kV側(cè)空載運(yùn)行。

7月21日下午，10 kV I段母線壓變也發(fā)生爆炸?，F(xiàn)場檢查設(shè)備受損情況發(fā)現(xiàn)，壓變手車整體受損破壞嚴(yán)重，A，C相熔斷器已經(jīng)破碎，A相壓變嚴(yán)重溢膠，且柜體內(nèi)部經(jīng)受高溫，外表絕緣嚴(yán)重脫落，隔離擋板活門無法落下。由于壓變破壞嚴(yán)重，無法進(jìn)行檢查性試驗(yàn)，事故后，該站35 kV、10 kV壓變退出運(yùn)行。

2 事故原因分析

2.1 故障錄波圖分析

2.1.1 35 kV壓變爆炸事故的原因

將故障錄波記錄的2013-07-19T19:05的異常波形與正常的10 kV I母電壓波形進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)35 kV I母電壓峰峰之間的時(shí)間為40 ms，約為正常時(shí)間的2倍，頻率為25 Hz，且零序幅值過大；35 kV I母PT(電壓互感器)二次安裝的消諧裝置于19:02記錄了母線諧振的波形，頻率為24.2 Hz，開口三角電壓為122.4 V。由此可以判斷，35 kV I母PT故障時(shí)出現(xiàn)了主要為二分頻的諧波。

2.1.2 10 kV壓變爆炸事故的原因

查看10 kV綜自報(bào)警信息，發(fā)現(xiàn)10 kV線路發(fā)生間歇性單相接地。調(diào)取故障時(shí)10 kV電壓的故障錄波圖進(jìn)行分析， 將其與正常的110 kV I母電壓的波形進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)10 kV I母電壓峰峰之間的時(shí)間約為40 ms，頻率為25 Hz，且零序幅值過大。由此可以判斷10 kV I母PT故障時(shí)同樣出現(xiàn)了主要為二分頻的諧波。

2.2 鐵磁諧振原因分析

鐵磁諧振一般發(fā)生在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中。不同的諧波都可能滿足條件形成諧振，但按頻率不同可分以下3種類型。

(1) 基波諧振：1相電壓降低，另2相電壓升高超過線電壓；或2相電壓降低，1相電壓升高超過線電壓，PT開口三角上有電壓輸出，發(fā)出接地信號(hào)。

(2) 高頻諧波諧振：3相電壓同時(shí)升高超過線電壓。

(3) 分頻諧波諧振：3相對(duì)地電壓同時(shí)升高并做低頻擺動(dòng)。

2.3 PT燒毀原因分析

由2013-07-19的35 kV故障錄波圖分析可知, 10 kV和35 kV PT鐵磁諧振為1/2分頻諧振。1/2分頻諧振的激發(fā)大都是在單相接地故障又突然消除的暫態(tài)過程中。由于其起振電壓較低,在一定條件下1/2分頻諧振最容易發(fā)生,一般電壓并不高，但是PT的電流大，會(huì)使PT過熱而爆炸，這也是PT出現(xiàn)燒壞事故的主要原因。而10 kV自動(dòng)化后臺(tái)綜合自動(dòng)報(bào)警信息顯示，曾發(fā)生單相間歇性接地，導(dǎo)致相對(duì)地電壓突然升高，使得PT勵(lì)磁電流突然增大發(fā)生飽和，中性點(diǎn)發(fā)生位移，產(chǎn)生了嚴(yán)重的鐵磁諧振過電壓。

3 防范措施

(1) 投運(yùn)PT前應(yīng)進(jìn)行V-A特性試驗(yàn)，按照《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》的要求，三相PT的V-A特性應(yīng)一致，并在1.9倍額定相電壓下電流不飽和。這樣，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，才可有效地降低發(fā)生諧振的可能。

(2) 將PT保險(xiǎn)換成大尺寸規(guī)格的保險(xiǎn)。

(3) 加裝消諧裝置。能夠檢測PT開口三角電壓，計(jì)算零序電壓5種頻率(3分頻/17 Hz、2分頻/25 Hz、工頻/50 Hz、3倍頻/150 Hz、5倍頻/250 Hz)的電壓分量，若有故障發(fā)生時(shí)判斷故障類型，如果是鐵磁諧振則安裝特定程序快速啟動(dòng)消諧元件予以消除，并顯示保存故障信息，給出報(bào)警信號(hào)；同時(shí)建議在不接地系統(tǒng)的每個(gè)電壓等級(jí)母線側(cè)分別加裝1臺(tái)消諧裝置。

(4) 加裝消弧線圈。當(dāng)10 kV系統(tǒng)電容電流達(dá)到30 A時(shí)，或35 kV系統(tǒng)電容電流達(dá)到10 A時(shí)，應(yīng)考慮加裝預(yù)調(diào)式消弧線圈，并將消弧線圈處于過補(bǔ)償狀態(tài)運(yùn)行。同時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際測量的電容電流的大小，考慮電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，合理選擇消弧線圈的容量。