4 事故分析
8月22日惡劣氣候導致110kV、35kV多條線路相繼跳閘,電網(wǎng)的穩(wěn)定性遭到嚴重的破壞、導致了35kV系統(tǒng)局部諧振過電壓和操作過電壓的發(fā)生,35kV五東線金屬氧化物避雷器一相炸裂、兩相絕緣擊穿。即TA采集不到避雷器兩相絕緣擊穿造成的短路電流,線路斷路器不能跳閘,此時相當于35kV母線短路,由于短路點接近于主變壓器35kV側出口處,且主變壓器容量較大,內阻抗較小。中壓側出口處的短路將產生較大的短路電流,由此而產生的熱效應和機械的電動效應使主變壓器內部的35kV繞組嚴重發(fā)熱、變形,直接導致絕緣擊穿而無法使用。35kV系統(tǒng)內部過電壓引起避雷器動作后,造成工頻續(xù)流不能及時有效地被截止,導致嚴重的近距離短路,從而使40MVA三繞組變壓器嚴重損壞。
避雷器的安裝位置不正確,按設計規(guī)程要求,避雷器應安裝在斷路器線路側,即TA的線路側較為合理,而實際上由于該出線是電纜出線,線路側安裝避雷器受空間位置限制,不能將避雷器安裝在斷路器與TA之間。這就導致了系統(tǒng)過電壓避雷器動作擊穿,TA采集不到故障電流,線路斷路器不能迅速有效地將短路故障點切除。此時只有靠主變壓器后備保護動作切除短路故障,相對延長了短路電流被切除的時間,大大惡化了主變壓器的運行環(huán)境,是導致主變壓器線圈損壞的又一重要原因。
金屬氧化物避雷器在制造過程中存在缺陷,工作性能不穩(wěn)定,系統(tǒng)過電壓時,壓敏電阻的阻抗迅速降低,該電阻經高電壓和大電流后,壓敏電阻在電流熱效應的作用下,分子結構發(fā)生變化、體積膨脹,使其炸裂,原子核束縛電子的能力大為減弱,物理性能發(fā)生了不可逆轉的改變,即在承受工頻電壓時,也不能有效地將其阻值恢復,從而造成永久性短路故障的發(fā)生,也是造成這一事故的重要原因之一。
網(wǎng)絡中抵御自然破壞的能力太弱,線路廊道樹木較多,得不到及時修剪或修剪困難,遇到刮風下雨的惡劣氣候,電網(wǎng)都會遭受不同程度的沖擊,是引發(fā)系統(tǒng)過電壓事故的根本原因。
5 防范措施
從技術、人力、財力提高電網(wǎng)抵御外力破壞和抗風險的能力,排除一切困難及時清除線路廊道內,有礙線路安全運行的一切障礙,消除發(fā)生事故的一切隱患和根源。
對于小電流接地系統(tǒng),要采取有效的技術措施,防止發(fā)生單相接地時造成諧振過電壓而引起配電裝置絕緣擊穿,構成變壓器出口近距離短路的惡性事故的發(fā)生。可采取的措施是:
在相應的電壓互感器二次開口三角加裝微電腦控制的電子消諧裝置。
在電壓互感器一次中性點,對地加裝小電阻或非線性消諧電阻。
對電容電流超過規(guī)程標準,加裝自動調諧消弧線圈。
通過有效的技術手段,可避免諧振過電壓的發(fā)生。
調整避雷器的安裝位置,將避雷器由斷路器的上側調整到斷路器的下側安裝,若柜內位置狹小,安裝困難,應想法擴大空間安裝,同時必須在電纜引出線的桿塔處再補裝一組避雷器,將過電壓限制在室外和斷路器可控制的范圍內,這樣既保證了配電裝置的安全,同時,也避免了電纜引線免遭過電壓而影響使用壽命。避雷器的安裝位置若不進行調整和補裝,同樣的事故有可能重復發(fā)生。