摘要：对南方供电局一次35kV电流互感器爆炸事故问题进行了分析，通过继电保护、高电压技术和电路基本理论等综合知识，对35kV电流互感器爆炸事故的面貌进行了多因素、多发展过程的完整还原，将电流互感器一次电流串入二次绕组等因素可能造成的诸多假象进行了排除，以此提出了电流互感器爆炸事故可以借鉴的多条方法和类似事故相应的防范措施，尤其提出了电流互感器二次绕组排列顺序正确的关键措施。
关键词：35kV电流互感器；爆炸事故；事故问题问题；二次绕组排列顺序
1.事故分析
南方供电局的某一220kV变电站的两个主变器并列运行，运行过程中2号主变器的差动保护均动作出口有三侧开关跳开，并且35kV出线324开关过流的I段保护动作出口发生跳闸。通过现场检查，发现2号主变器在302开关中的B相电流互感器发生了爆炸，进而引发了302开关端子箱A、B相的中性线N线烧断，计量和测量电流回路接线端子烧毁，而主控室内波路装置的交流插件也发生了损坏。在1km以外的主支架的对地支持瓷瓶和C相功率因数补偿电容器组保险器等设置对应的三相开关发生冒油起火燃烧，自身发生一定程度的炸裂，其他的设施没有检查到异常现象。其中录波图记录的故障发生和发展的过程时间在5s以内，具体如图1所示。
2.事故发生的原因
将事故发生和发展的过程分解为三个主要阶段，具体为：
1）第一阶段（0.00s~0.90s）。35kv系统的B相首先发生单相接地故障。通过录波图可以看出，此阶段中电流互感器的正常电压最低将为0，而其他两相的电压则升高为正常电压的1.732倍，但是三相之间经过的电流没有发生变化，因此B相便发生了理论上的单向接地故障。
2）第二阶段（0.90s~5.41s）。B相出现弧光过电压，但是并没有形成完全形成相间短路。通过录波图可以看出，三相内的电压与上一阶段的电压相比没有明显变化，A、B两相的电流二次值都有了大幅度的升高，其中B相内的电流二次值大约等于其他两项二次值的和，因此在此情况下，过电压在作用0.9s之后，在系统内部的绝缘薄弱处便发生了击穿，并且传统单体之间的电容器之间发生接地故障，形成组间的不完全短路电流，从而使得额定电压为10kV的单体电容器组由于无法承受35kV的过电压而发生击穿。
3）第三阶段（5.41s~5.51s）。1km之外的单体电容器组中的由于过电压作用形成BC相间短路。由录波图可以看出，只有1km之外的C相的电压发生大幅度降低，因此在此点变电站段产生一定残压，使其在过电压和对地电弧同路作用下发生破坏。
通过对三个阶段的分析可以得出，事故发生的主要原因为：
本站2号主变低压侧B相电流互感器的一侧绕组中心偏离，使得一次和二次绕组之间浇筑的绝缘材料的厚度不够均匀，从而在绝缘材料的最薄处存在绝缘薄弱点，绝缘薄弱点主要包括缝隙、气泡和杂质等。而本线路在正常带电运行的半年多时间里，由于潮气、运行电压、冲击过电压、散热不好和工频不稳等多种不利现象的作用使得绝缘薄弱点的强度不断降低，最终在此点发生击穿。通过设备检查发现，在正常过电运行下，电流互感器的二次绕组的下一点出现接地运行，因此B相电流互感器的一次绕组在运行过程中经过二次绕组的接地情况便在线路中产生了弧光接地过电压，弧光接地过电压在作用0.9s之后本电力洗浴内便在绝缘最薄弱处1km之外的客户段的电容器组主支架和相应的支持瓷瓶发生了击穿，从而使得1km之外的客户段上的单体电容器组的末端发生接地，从而使其承受的电压从设定的10kv一下升高为本线路的整体电压35kv，升高电压大于额定电压的2.7倍从而在5s之后发生击穿和损坏。可见，最终发生击穿和损坏的原因是由于本电流互感器的B相和1km之外的客户段之间的相间线路发生短路通道，从而额定低电压的电容器组由于过高电压的作用造成自身电流互感器的爆炸和支持磁盘的炸裂。除此之外，由于短路电流也会经过客户段电容器组的各类开关，开关由于质量问题的无法承受短路超大电流而造成自身的喷油燃烧。
3.事故应采取的防范措施
1）电力部门应该对电流互感器的二次绕组排列顺序安排专业的人员进行定期的检查，尤其在停电的时候更要派遣专业人员对其进行检查，从而保证电流互感器在运行过程中的二次保护绕组能够在最靠近母线端的位置运行。
2）在初始的设计过程中，设计单位必须将所有电流互感器的二次绕组按照主保护范围最大的排列原则进行顺序排列，尽量使其在最靠近母线段的位置运行，从而可以在电流互感器发生短路的时候能够在最短的时间内将故障切断，从而避免事故范围的扩大而影响其他电力设施的正常运行。并且设计单位在要在设计图纸中对电流互感器的一次P1、P2端和二次各绕组的排列顺序进行标明，以便相应的技术人员能够在事故发生是可以清晰的找到事故发生的源头。
3）在电流互感器的运行过程中，为了对相关设备发生的缺陷进行及时的发现和处理，应该在预定周期内对所有设备进行预防性试验，对于运行中的设备一旦检测到异常数据应该及时进行数据分析和原因查明，并要时安排相应的检修，以免类似事故的发生或扩大。
4）在投运之前，首先对于电流互感器生产厂家的所有产品都应该进行测试和检查，严格杜绝劣质和具有缺陷的产品入网运行；其次在安装运行完成之后应该安排所有人员对电流互感器的二次各绕组排列顺序进行专业的验收，确保其复合规范要求再进行投运。
5）对于用户自身，电力系统管理人员要加强对用户的技术性指导，使所有用户加强对自有设备的维护和管理，对于不满足安全要求和不按照规定周期进行检查和清扫的电力设施进行注意，问题严重的设施用户自身应禁止其挂网运行。
6）一般情况来说，对于35kV设备的中性点的不直接接地系统在正常运行情况下发生少数接地现象只会产生少数安培接地电流，一般不会对电力设备造成损坏。但是设备规范和运行经验表明，接地点运行时间不应超过2小时，并且当对应的不接地的另外两个相的电压值升高为正常电压的1.732倍时，容易引起弧光接地过电压，因此个别的电磁型TV可能会因为电压升高或者自身的质量问题而引起烧毁或者磁饱爆炸，尤其对于一些中小名营企业内的电力设备会因为瓷瓶清扫不及时和质量不高而使得另一点的接地设施构成相间短路，从而使得两个节点地点间的设备发生爆炸。此外在雷雨天气下，35kV的线路的耐雷水平较低，容易在一点发生雷击瞬间的接地爆炸。因此对于35kV电流互感器来说，一旦出现接地信号，管理人员应该在不影响重要性用户供电的前提下对此接点点见立即隔离和相应的处理。
4.结束语
综上所述，首先对于35kV电流互感器爆炸等类型的事故分析必须要群策群力，调动各个专业人员的力量，对事故发生的原因进行深入细致的分析，并且善于利用多专业知识综合分析录波图进行综合性分析。其次无论是从设计制造，还是安装运行，这些环节都要对电流互感器的二次绕组方式进行把关，必须严格控制运行过程中的电流互感器的二次保护绕组在最接近母线段的位置正常运行。最后，基于本次爆炸事故的发展，电力企业必须通过轮岗的方式对相应的员工进行专业知识的培训，逐渐培养员工成为精通继电保护知识、电力系统理论、电力设备运行、高电压技术和电力装置现场调试等多项专业知识的综合性人才，从而对类似事故进行良好的预防或者在事故发生时能够对事故进行准确的分析。
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论文作者:关健珊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
标签：绕组论文; 过电压论文; 发生论文; 电压论文; 电流互感器论文; 事故论文; 电容器论文; 《电力设备》2017年第18期论文;