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一. 事故过程
Q变电站-M变电站30kV 工程自2014 年4 月9 日正式投运以来,共计发生两起电压互感器烧毁事故,事故基本过程如下:
M变电站电气接线图
(1)第一起事故
发生于2014 年6 月9 日,当时,M变电站运行值班人员发现30kV 进线柜(编号:30-1)上的带电显示器A 相指示灯熄灭,线路处于缺相运行(也可能是单相接地)状态。在经过一段时间的运行后,发现30kV 母线PT 柜(编号:30-5)内的C 相电压互感器和3相熔断器烧毁。后经向上一级的 Q变电站(110/30kV)了解,本次故障系Q变电站相关设备发生故障所致。
(2)第二起事故
发生于2014 年8 月28 日,当时施工人员在Q变电站-M变电站30kV 线路廊道内进行树木二次清理时,由于防护措施不到位,致使一棵树木倒下,砸断了G111-G114 区段内的C相导线,线路处于断相且伴随单相接地运行状态。在经过一段时间的运行后,发现30kV 母线PT 柜(编号:30-5)内的A 相和B 相电压互感器以及3 相熔断器烧毁。
二. 事故原因分析
通过以上故障过程描述,事故原因有以下两种可能性:一是单相接地引起的铁磁谐振;二是PT辅助绕组额定电压不合理造成PT严重过载。
1.单相接地谐振
两次故障均造成30kV系统接地,该接地可能导致系统谐振,理论分析如下:
Q-M 30kV变电站的等效电气图可以如图1表示,图中,Ea、Eb、Ec分别代表Q变电站30kV母线三相等值电源,Co是30kV线路对地等效电容,La、Lb、Lc分别是两站30kV电压互感器一次侧等效电感(因无具体参数,按两站PT参数一致估算)。工频下,线路和110千伏变电站变压器感抗远远小于容抗,因此可以忽略不计。
图1
根据两次故障现象看,都是出现单相接地后陆续发生熔断器熔断和PT烧毁的现象,当出现单相弧光接地,非故障相对地电容C0经PT一次绕组及中性点放电,PT励磁电流突增,使铁芯严重饱和, 励磁阻抗下降。当某频率励磁阻抗与对地容抗相等时,极易产生铁磁谐振。
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