YH電站發(fā)電機出口空氣開關(guān)爆炸原因

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　一、電站概況

　　YH壩后水電站位于閩粵邊界，水庫總庫容3850萬立方米，站內(nèi)安裝一臺500千瓦的低壓水輪發(fā)電機組，發(fā)電機系贛州電機廠1983年11月產(chǎn)品，型號TSWB143/30-12, 定子繞組為B級絕緣，電站1985年5月并入縣電網(wǎng)運行。機組經(jīng)一臺800kVA主變升壓，“T”接在35千伏線路上。同時發(fā)電機母線上還接有一臺S7-30/10近區(qū)變和0.4千伏直配線路一條。發(fā)電機出口設(shè)低壓自動空氣開關(guān)，變壓器10千伏、35千伏側(cè)采用跌落式熔斷器保護。

　　二、事故經(jīng)過

　　⒈事故前運行工況

　　由于當時水庫水位較低，機組僅做調(diào)相運行。從電站提供的事故前運行記錄分析，機組屬正常運行。“設(shè)備絕緣電阻記錄簿”上記錄：電站檢修人員分別于2000年7月和2001年3月測量發(fā)電機三相對地絕緣電阻，分別為0.6MΩ、0.5MΩ符合規(guī)范不小0.5MΩ的要求，但阻值不高且有所下降。此前，發(fā)電機運行、試驗一切均正常。

　?、彩鹿蔬^程和處理辦法

　　2001年5月18日下午雷雨天氣，17：10分左右，一陣響雷過后，發(fā)電機出口自動空氣開關(guān)突然爆炸，發(fā)電機過流保護動作，機組與系統(tǒng)自動解列，值班人員立即關(guān)機、斷開滅磁開關(guān)，10千伏、35千伏熔斷器均未動作。事故發(fā)生后當晚，電站檢修人員斷開發(fā)電機中性點，用量程500伏的兆歐表測量定子三相繞組對地絕緣電阻：A相＝ 0.5兆歐　B相＝0兆歐　C相＝0.5兆歐，經(jīng)仔細檢查引出線電纜，繞組端箍可以看到的B相繞組外露部位，均無故障點，初步確定為定子鐵芯槽內(nèi)的繞組主絕緣破壞，金屬導(dǎo)體與鐵芯之間連通而接地。18：30分起進行５小時定子繞組三相短路烘干；5月19日又進行短路烘干處理后，測量各相繞組對地絕緣：A＝6兆歐、B＝0、C＝6兆歐，初步判斷B相繞組絕緣擊穿，造成對鐵芯對機組外殼接地。現(xiàn)已將發(fā)電機出口空氣開關(guān)更換為DW10-1500/3.從現(xiàn)場查看，發(fā)電機定子鐵芯兩端部繞組肉眼未看到明顯絕緣擊穿痕跡。抽出轉(zhuǎn)子后，查到了接地點所在的鐵芯槽位置，對絕緣損壞的線棒進行局部絕緣處理，耐壓試驗、絕緣電阻滿足要求后，下線就位，裝回轉(zhuǎn)子、盤車成功投入使用。

　　三、事故原因及結(jié)論

　　由于詔安縣屬沿海多雷區(qū)，年平均雷暴日60－80,高壓線路遭受直擊雷或感應(yīng)雷侵害的機率較大。依照5月18日下午天氣狀況，事故發(fā)生應(yīng)是由雷電波沿線路入侵發(fā)電機造成定子B相繞組絕緣擊穿損壞，形成對機殼接地，由于低壓發(fā)電機定子繞組中性點為引出、直接接地運行，B相接地電流通過電機定子鐵芯、外殼、大地和發(fā)電機中性點構(gòu)成閉合回路，此時流過該閉合通道到的為單相接地短路電流。其次，傳遞到發(fā)電機定子三相繞組上的感應(yīng)雷過電壓使流過發(fā)電機出口回路的三相不對稱短路電流幅值劇增，發(fā)電機出口空氣開關(guān)過流脫扣器動作，企圖斷開發(fā)電機主回路，但由于短路電流較大，開關(guān)遮斷容量偏小，無法迅速切斷電弧，最終造成自動空氣開關(guān)爆炸。

　　從上述分析可以得出結(jié)論：雷電波入侵發(fā)電機組，造成B相對鐵芯擊穿，引起單相接地故障。

　　四、存在問題與措施

　　⒈這次事故我們發(fā)現(xiàn)：電站主變35 千伏側(cè)FZ-35避雷器未見放電記錄器，可見電站電氣設(shè)備日常巡視和維護存在嚴重漏洞，是事故發(fā)生不可避免的一個重要原因。建議今后要完善全站防雷保護措施，每年雷雨季節(jié)前，應(yīng)做好避雷器預(yù)防性試驗，同時使接地網(wǎng)接地電阻值滿足規(guī)程要求，保證避雷器動作后的殘壓低于變壓器和發(fā)電機的允許段沖擊耐壓值，。

　　⒉ 35千伏線路未架設(shè)進線避雷線，不符合《水力發(fā)電廠過電壓保護和絕緣配合設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》（DL/T5090-1999）的要求，應(yīng)在進線段架設(shè)1～2公里避雷線；0.4千伏直配線未按防雷保護要求設(shè)計，建議采用地埋電纜線。

　?、硻C組運行較久，絕緣水平較低，這從所測量的試驗數(shù)據(jù)就可看出。建議電站平時應(yīng)加強對機組運行的監(jiān)測。