〔摘 要〕通過一起110kV氧化鋅避雷器的爆炸事故,分析了中性點接地系統異常情況下成為不接地系統時,避雷器可能承受不了單相接地故障引起的過電壓,而發生損壞或爆炸,提出了事故防范措施。
〔關鍵詞〕電網異常避雷器爆炸 避雷器 電網 防范措施
1事故概況
1999年7月15日株洲地區暴雨、強雷電,110kV系統多條線路故障跳閘。
19:23前,110kV電網上存在兩個變壓器中性點接地,一個是白馬垅變1號變壓器中性點,另一個是氮肥廠變壓器中性點。此后白變528線路發生接地故障,形成接地電流將白變1號變壓器中性點引線燒斷,再后502線路故障,使氮肥廠502開關跳閘,110kV電網便失去了中性點接地點,形成一個不接地的系統。19:42,白變5×24B相避雷器爆炸,Ⅱ母所有開關跳閘,4.5s后510跳閘。后經高壓試驗,發現5×24C相避雷器泄漏電流已超標、不合格。
根據雷電定位系統提供的數據,528線路分別于19:23(-45.5kA)和19:34(-35.5kA)兩次落雷,502線路分別于19:40(-31.1kA)和19:41(-13.6kA)兩次落雷。事故后線路故障查找發現528和502線路均有斷線現象。
2避雷器爆炸原因
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初步分析事故原因,認為雷擊線路造成線路接地故障及跳閘,中性點接地電網轉變成不接地電網后產生的單相接地過電壓造成避雷器的爆炸。
2.1爆炸避雷器自身的品質
白馬垅變110kV系統異常運行時電網上有3組避雷器和1臺110kV中性點避雷器,均于1999年1月進行了預防性試驗,各項試驗指標均在合格范圍內。
3組避雷器型號各異,所爆炸的那一臺(5×24B相)的性能參數與其它兩組有所差別。
2.2避雷器承受過電壓的能力
2.2.1承受雷電過電壓的能力
從圖避雷器雷電波作用下負擔情況來看,在相同的雷電波電壓下無疑Y10W1-100/248這組負擔最嚴重,而FZ-110的這組負擔最輕。由于變電站內110kV的引線較短,FZ-110這組避雷器基本上起不了多大作用,雷電波入侵時,Ⅱ母基本上靠Y10W1-100/248這組MOA(MetalOxideArrester)來泄放雷電波能量。
根據GB11032,10kA的MOA可以耐受65kA(現為100kA)的大電流沖擊兩次。由于當時白馬垅變近區并無特大雷(遠方落雷都在45.5kA以下),又考慮到變電站多條線路的分流作用,因此5×24的MOA不會因承受不了雷電沖擊而損壞或爆炸。
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2.2.2承受工頻過電壓的能力
在110kV中性點接地系統因異常而變成中性點不接地系統時,若再發生單相接地現象,則過電壓的類型會因接地狀況的不同而不同,若接地是金屬性的,接地點電流不斷流,非故障相工頻電壓會升高;若接地點是間歇性電流熄弧、重燃,電網上會產生間歇性弧光接地過電壓。
根據GB11032,MOA應具有一定的工頻過電壓耐受能力,對于中性點有效接地系統的MOA,10s耐受電壓就不低于MOA的額定電壓。
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