摘要：针对某工厂发生的开关柜烧毁事故，本文对工程的现状、事故发生的过程、发生的原因及造成的损失、相关方责任及建议、处理的措施等方面进行研究分析，最后进行了总结。
关键词：配电房，开关柜烧毁，保护控制
0引言
配电房是工厂电源的重要组成部分，其设计的合理性、产品质量的可靠性对于供电质量的提高有明显的影响；同时，也是工程建设中极为普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，对产品质量要求高，许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。
1工程现状
本配电房一次性建成并已整体移交建设单位运维，其主接线示意图如图1所示，该配电房380V侧采用单母线接线，包含一台主变，一面主变进线柜、一面无功补偿柜及若干面馈线柜；主变布置在户外，无功补偿设备布置在独立电容器室，其他电气一次设备统一布置在配电房；还包括水泵、风机、照明等负荷设备，负荷设备统一就地布置在厂房各个区域；本工程采用DCS统一集中控制方式，设主控室一个。
图1主接线示意图
２事故过程
根据后台SOE事故记录，2018年12月26日12点49分03秒至50秒，调试单位及运行单位正在进行启动前准备工作，运维人员通过后台DCS远方合闸P3馈线柜并启动水泵。第一次发合闸命令以后，水泵电源回路电流持续若干秒后消失并显示启动失败；第二次发合闸命令以后，再启动不成功，并且主变进线开关发生跳闸，导致全厂失电。然后调试单位及建设单位运维人员前往配电房现场，发现水泵的开关柜（P3）已烧毁，终止原启动计划，并向相关方报告。
本次事故造成P3开关柜完全损毁，P2开关柜侧板、P4开关柜柜门及侧门轻微损坏，并对相邻380V母线桥造成了一定的影响，直接经济损失约20万元人民币；对原整厂启动、满负荷运行计划造成了一定的影响，致原计划推迟约20小时。
3事故原因
本事故发生后，建设单位、施工单位、调试单位、监理单位、设备厂家和设计单位，第一时间对事故现场进行调查分析。结合现场相关方、现场实际情况、DCS相关记录、视频监控记录，判定发生该事故的原因为：首先，电缆接头施工工艺不规范，柜内遗留有施工杂物，对电距离不满足要求，导致A相、B相之间空气击穿并放电，直至发生短路故障；然后，因380V开关柜控制方案存在缺陷，该开关柜保护功能失效，无法及时切断短路故障；最终，导致整个开关柜烧毁，并在一定程度上影响了相邻设备。
在事故原因分析过程中，首先拆开P3开关柜后门，发现电缆接头施工工艺不规范，柜内遗留有施工杂物，对电距离不满足要求，导致A相、B相之间空气击穿并放电，直至发生短路故障，导致该开关柜一次设备室、二次设备室完全被烧毁。
但是，该开关柜设置了保护装置，为什么保护装置未能及时跳开断路器并切除短路故障呢？根据后台相关记录，在启动过程中保护装置有保护动作记录，但是断路器始终处于合位。
继续分析该开关柜控制原理图及现场实际接线情况发现，开关柜控制原理图存在问题，设备出厂时存在缺陷。下图是简化的控制原理图，为了方便阅图，对原控制原理图进行了简化，未完全展示遥信、遥测、电源、就地控制、加热照明电源等部分内容。本工程开关柜控制原理，主要是通过远方就地转换开关，实现柜门就地控制、DCS远程控制、保护跳闸等功能；关于保护跳闸，本应该按照下图实线所述接线，无论出于远方控制状态还是就地控制状态，保护跳闸指令应无条件执行；但在设备厂家原始设计方案中，保护装置跳闸出口经过了远方就地转换开关接入，当远方就地转换开关处于就地位置时，保护跳闸指令正常执行；但是，当转换开关处于远方位置时，保护跳闸指令无法正常执行。本次事故启动过程中，远方就地开关处于远方位置，所以在启动过程中保护装置有保护动作记录，但是断路器始终处于合位。
因此，电缆接头施工工艺不规范，柜内遗留有施工杂物，是发生本次事故的直接原因；开关柜控制原理图设计错误，是发生本次事故的重要原因。
图2开关柜简化控制原理图
4责任及措施
针对上述原因分析，各方相关责任分析如下：
本工程开关柜设备厂商，作为380V开关柜供货方，其提供的产品质量、设计方案及工艺存在缺陷，是发生本事故的根本原因，负有重要责任；380V开关柜保护功能失效，厂家在控制原理图设计、审核过程中存在重要责任，也暴露出其产品出厂未经严格的功能试验。建议其加强图纸设计、审核力度，并完善出厂试验管理。
本工程安装单位，开关柜电缆头制作工艺、杂物遗留等问题，是发生本事故的直接原因，安装单位负有重要责任。建议其加强施工管理，确保按工艺要求施工。
本工程设计单位，在开关柜控制方案设计缺陷方面负有重要责任，在供货厂家管理、产品质量把关、设计图纸审核等方面负有较重要责任。建议设计人员应按照相关规程规范开展设计工作，设计图纸要合理、清晰，审图人员在审核图纸过程中，要加强审核力度，事无巨细，严把质量关。
本工程调试单位，在现场调试工作方面负有较重要责任。开关柜控制方案设计存在缺陷、在远方状态下未能实现保护跳闸功能，反映出其调试工作不够细致、全面的问题，未能及时发现缺陷并把住产品质量的最后一道关。建议其加强调试工作的管理，及时发现缺陷并把住质量的最后一道关。
本工程监理单位，对设计单位、厂家及其产品质量、调试单位、设计单位的监理工作力度不足，未能及时发现并处理相关缺陷，负有较重要责任。建议其加强对相关方及产品质量的监管工作。
本工程建设单位，配电房已经整体移交业主方运营管理，在产品运维过程中，未能及时发现故障前兆，错过了在事故前处理的时机，负有次要责任。建议其加强对相关设备的运维管理工作，及时发现问题并向相关方反映，以尽可能在事故征兆期间处理相关问题。
针对本工程存在的问题，相关单位采取了以下整改措施：
第一、安装单位严格按照施工工艺要求，重新制作电缆头，清除柜内遗留杂物；
第二、设备厂家设计人员、设计单位设计人员，共同修改设计方案，现场纠正错误接线；
第三、调试单位重新进行绝缘试验和功能试验，确保设备对电距离满足要求、控制逻辑满足要求；
第四、安装单位、调试单位、设计单位和设备厂家对相关开关柜逐一排查、整改，调试单位重新调试。
5总结
本文针对某工厂配电房开关柜烧毁事故，在详细介绍该配电房工程现状、事故过程的基础上，对发生事故的原因和责任进行了深入剖析，提出了切实可行的整改措施。该项目经整改后，已经通过了评审、验收，运行情况良好，达到了预期效果，说明本文提出的事故原因分析是正确的，整改措施是可行的。
论文作者:邱培春
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
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