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10kV过电压保护器故障分析(论文).pdf

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10kV过电压保护器故障分析(论文).pdf 第1页
1OkV过电压保护器故障分析10kVOver—voltageProtectorFailureAnalysis刘军,王治国,李为朋(中国机械工业第四建设工程有限公司,郑州450052)LIUJun;WANGZhi-guo,LiWei-peng(TheFourthConstructionofChinaMachineryIndustryCo.Ltd.,Zhengzhou450052,China)【摘要】系统间隙性接地引起过电压,造成相间闪弧形成短路,引起故障。【Abstract】Lacunarsystemgroundingovervoltage,andwhiteflasharcintoashortcircuit,causesoffailure.【关键词】间隙性接地;过电压;相间闪弧【Keywords】sexgroundclearance;overvoltage;andwhiteflasharc【中图分类号]TM712;Tu731.3【文献标志码】B【文章编号11007—9467(2017)增1引言过电压保护器是限制雷电过电压和操作过电压的一种先进的保护电器。配置放电计数器又称过电压动作计数器,是对过电压产品工伍뙑떏???䱛鹥쩽⾋ꆋꅥ灶蒈Å置。在线监测仪是过电压保护器的配套产品,实时在线监测系统过电压,并记录过电压发生的时间和相别。配合T型使用的在线监测仪,需要有电源才能使用。一般配有电子显示屏。2事件描述事发时间:2015年12月20日11:30分事发地点:车In--期高压配电间2AHl;内容描述:车间二期高压配电间2AHl柜的10kV进线端过电压保护器AC相阀片单元击穿,引起系统短路跳闸。3受损情况1、车间未有人员受伤。2、车间电泳循环停止30min,影响生产约150min。3、高压配电室2“10kV电源的2AHl进线柜进线室受损污染,柜1]和侧板轻微变形,避雷器损坏严重且无法使用,进线断路器和互感器目视无损,2015年12月24日专业人员清理完成后做通电检测,确认无损(见图1,图2)。图1柜外损坏情况图2柜内损坏情况4)车间生产线设备无受损根据设备受损情况,采取以下临时恢复措施:启用高压配电室l*10kV电源进线和2—10kV电源进线之间的高压配电柜联络,由1*进线柜为车间所有8台变压器供电。当日下午14点,车间恢复正常用电。【作者简介】刘军(1979~),男,甘肃定西人,工程师,从事电气设备安装工4原因分析程研‰1)检查原有设备及相关试验资料情况,检查2AHl柜50鬻 送电前耐压试验报告合格,检查2AHl进线电缆送电前试验报告合格。2)配电柜现场勘查。事故发生位置为电缆室,内有电流互感器、高压避雷器和进线电缆,与其余元器件室是分开的。故障后现场观察:电缆室内避雷器损坏;屏柜后门及右侧板轻微变形,且被故障发生时黑烟粉尘污染;其余元器件正常。受损部件均可现场处理,恢复供电。现场处理工作如下:电缆室内更换高压避雷器,并清理残留物用酒精清理柜壁上污染物恢复变形的柜门,防火板,柜侧板进行送电前高压元器件和进线电缆的耐压试验。3)避雷器现场勘查,现场情况描述:过电压保护器出现BC相单元烧损,C相连接单元脱落,AB相电缆头部有灼伤的现象,根据此现象的出现,我们先取了OM.6/10kV在线监测仪动作次数,发现B相对地动作次数达到20次,明显高于其余相别的动作次数,然后又调取了2台电压互感器中的微机消谐装置,发现近期出现了2次单项接地故障报警;最后又调取了后台故障录波图,发现三相电压值偏低现象。(见图3)4)故障原因分析:根据现阶段收集的资料和现场状况,暂时无法确认引起此次避雷器故障的诱因。根据初步勘察分析(具体分析待避雷器厂家检测报告后提供),有以下几种状况是引起此次故障的可能原因。直接原因:二期涂装车间10kV过电压保护器故障,根本原因:系统间隙性接地引起过电压,造成相间闪弧形成短路,引起故障。5)产品故障分析:(1)从保护器的原理结构,要使相间保护单元击穿,相间电压必须超过保护器的动作值。从检测数据可以看出,A/D、B/D、C/D、A/B检测各项参数与出厂值无太大差别,B/C单元柱由于单元柱引线无法引出故无法检测,从表面看单元无问题,A/C相经解剖发现其中一片氧化锌阀片中间部位击穿(见图3),造成此种现象只有系统发生单相间隙性接地才能使相间电压抬高。导致此次事故的发生。因A相发生了间隙性接地,使非故障两相电压升高。由于系统电容电流较大,接地电弧不能自动熄灭而产生较高倍数的弧光过电压。据国内外经验,瞬间间隙性接地过电压图3后台故障录波图最大倍数能达到3.5倍以上。当间隙性接地的过电压能量超过保护器所能承受的能量时,就会造成保护器热崩溃事故。(2)间隙性接地过电压的危害:形成弧光接地过电压的基础是间歇性电弧。当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地(以下简称“弧光接地”)故障时,由于电弧不断的熄灭和重燃(时间短),导致系统对地电容上的电荷多次不断的积累和重新再分配,在非故障相的电感和电容回路上引起高频振荡过电压。对于架空线路,过电压幅值一般可达3.1~3.5倍相电压。以电缆线路为主的供电电网,绝缘击穿或电弧重燃时过渡过程中的高频电流,可达数百安培甚至上千安培。高频电流过零点电弧熄灭的可能性大大提高,电缆线路弧光接地时,非故障相的过电压可达4~71倍。弧光接地时,过电压的能量由电源提供,持续时间较长,能量很大。当过电压的能量超过避雷器所能承
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