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一起PT二次接線錯誤引起的GIS設備爆炸事故

文檔作者：陳利飛文檔來源：北京市電力公司		點擊數：	更新時間： 2021年12月12日
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G事故分析
Ohigufenxi
-忽PT二次找錢緒謹引起的
GIS謖備爆炸事粧
陳利飛
(北京市電力公司，北京100031) 
某新建HOkV變電站在投產發電過程中，發生 一起因110kV母線PT二次回路短路引起的GIS設 備爆炸事故。事故的起因簡單但后果嚴重，值得反 思并引以為戒。
1事故經過
當日，按送電程序，由上級電源給站內110 kV GIS設備充電(該站110 kV設備為GIS組合電器)， 在合上進線開關，對110kV母線進行第一次帶電沖 擊后20s,操作人員發現GIS設備區PT倉至匯控柜 間冒岀大量白煙，十幾秒后，母線PT所在的GIS設 備倉發生爆炸，上級電源掉閘，PT倉的盆式絕緣子 .炸裂，絕緣子碎塊及SFe氣體燃燒后的分解物充斥 GIS設備間。
2原因分析 2.1事故現場勘察情況
該站HOkV PT采用上海MWB互感器廠制造 的電磁式電壓互感器，PT有基本二次繞組1套，輸 岀電壓為100//JV(150VA, 0.2級)，輔助二次繞 組1套，輸出電壓為100V(150VA, 3P級)。根據 設計，該PT的輔助二次繞組不投入使用，只從PT 倉內引至匯控柜端子排，未接外部回路，PT二次 接線如圖1所示。
 
對事故現場勘察發現，PT本體接線箱內部二 次接線嚴重燒毀，絕緣相互粘連。PT本體接線箱至 匯控柜之間的PT二次電纜的線芯外絕緣也有過熱 烤焦現象，經對PT解體檢查發現下列情況。
(1)	C相PT二次繞組表皮絕緣灼傷嚴重，基本 二次繞組導體燒黑。輔助二次繞組導體表面絕緣全 部燒掉，輔助二次繞組與鐵芯之間的絕緣筒嚴重燒 黑炭化，基本二次繞組和輔助二次繞組之間絕緣電 阻為0。
(2)	B相PT基本二次繞組外絕緣有明顯燒灼痕 跡，內部二次繞組漆膜完整，未見明顯損傷。但輔 助二次繞組表面絕緣有過熱烤焦現象。
(3)	A相PT除了基本二次繞組表皮絕緣有輕微 灼傷外，基本二次繞組、輔助二次繞組的導體及外 絕緣均完好。
根據以上現象，初步判斷PT二次回路存在短 路現象，且短路可能發生在B相和C相的輔助二次 繞組。
進一步勘察匯控柜內二次接線，發現PT的B, C相輔助二次繞組在匯控柜內短接。按照設計圖C 相ncf應接在端子排11號端子上，可實際上接在了 12號端子，造成與14號端子上的cf短接。B相nbf 應接在端子排15號端子上，可實際上接在了 16號 端子，造成與18號端子上的bf短接，等效的PT二 次接線見圖2。
 
圖2等效的PT二次接線
2.2事故發展過程分析
根據事故勘察所得到的情況進行綜合分析，可 推斷事故發生并發展的過程如下所述。
(1)	一次系統合閘后，PT的B, C相輔助二次 繞組cf, ncf以及bf, nbf回路存在短路，短路造成 B, C相電壓下降，短路持續20s后，B相短路斷開 (因B相一次引線端子被電弧燒斷)，因為B相短路 時間較短，短路電流只造成B相輔助二次繞組過熱, 而C相輔助二次繞組短路時間長(事故錄波達43 s), 
G事故分析
whigufenxi 
短路電流造成C相二次回路導線過熱，引發導線絕 緣熔化烤焦，事故現場PT倉至匯控柜間的二次電 纜產生大量白煙即為二次電纜導線在短路狀態下, 過熱引起導線絕緣烤焦所致。
(2)	在PT倉內部，由于PT輔助二次繞組絕緣 燒熔后的煙霧，導致PT氣室內SF6氣體絕緣劣化, 絕緣水平下降。
(3)	因絕緣水平下降,且各相對地距離較近，造 成A, B, C三相分別對地(GIS外殼)放電。
(4)	電弧放電能量造成氣室內部壓力快速升高， PT盆式絕緣子由于不能承受此壓力，最終炸裂。 2.3事故追溯
對事故前設備安裝調試過程追溯得知，調試人 員在最后的回路檢查工作中，重新進行了 PT回路 的極性、絕緣檢查工作，以再次確定極性、絕緣無 問題。為了工作方便，調試人員將PT二次回路從 匯控柜端子排上拆下。工作結束后，在恢復二次接 線工作中因疏忽，將B, C兩相輔助二次繞組的頭 尾互相接到了一起，且檢查不到位，導致了 PT的 B, C兩相輔助二次繞組短接。
3對事故的反思
(1)	避免PT二次回路短路是PT安裝和接線工 作中的重要環節，PT二次短路輕則造成二次元件 發熱損壞，重則導致PT發熱燒損。本次事故的原 因非常簡單，但是后果卻相當嚴重，由于PT安裝 在封閉的GIS氣室中，PT故障直接造成了GIS設備 的爆炸，爆炸所產生的碎塊和有毒氣體一方面極有 可能造成人身傷害，另一方面也增加了事故搶修和 事故調查的難度。因此，對于GIS設備的PT安裝 和接線工作必須給予高度重視。
(2)	在二次回路工作中，執行二次工作安全措 施票是保證人身、設備安全的重要措施，在《電力 安全工作規程》及《繼電保護和電網安全自動裝置 現場工作保安規定》中都明確要求，在重要的二次 回路上進行拆、接線工作中，應填用二次工作安全 措施票。本次事故中，如果工作人員能填用二次工 作安全措施票，把現場安全風險的控制與預防納入 標準化作業體系，就能避免因現場任務重、時間緊 等因素的影響造成二次回路錯接線。
(3)	應切實加強PT發電前的試驗工作，以確保 其對整體施工質量的保證作用。PT發電前的試驗 工作要強調標準化、規范化，試驗的方法和流程必 須在相關作業指導書中完善，并且要在試驗過程中 嚴格執行，避免由于工作隨意、操作失誤等原因造 成失誤。
(4)	應采取必要的組織措施，加強成品保護，避 免工作隨意引發事故。如調試完畢的設備要采取鎖 柜門或貼封條等措施，在傳動完成后再進行改動， 恢復工作須設專責監護人。
(5)	無用的二次回路應予拆除，不必要的二次 回路增加了工作失誤導致事故的可能性。根據設 計，該站PT的輔助二次繞組沒有外部回路，實際 上不投入使用。但廠家在配線時將二次線從PT的 本體接線箱引至匯控柜端子排，施工安裝過程中也 未將此段二次線拆除。此次事故中，正是由于調試 人員工作疏忽，在匯控柜端子排上拆、裝二次接線 時誤將B, C兩相輔助二次繞組短接導致事故。
(6)	有必要在PT的本體接線箱中設置二次空氣 開關。本次事故PT二次空氣開關安裝在匯控柜中， 無法對匯控柜至PT本體的二次回路故障進行保護。 鑒于GIS設備中PT二次短路故障的嚴重后果，建 議將空氣開關直接安裝于PT本體接線箱，這樣， PT二次岀口以下的所有二次電纜短路故障均能由 空氣開關可靠切除。
(收稿日期:2008-05-16,修回日期：2008-07-09)

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