YH電站發(fā)電機(jī)出口空氣開(kāi)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(kù)總庫(kù)容3850萬(wàn)立方米，站內(nèi)安裝一臺(tái)500千瓦的低壓水輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)系贛州電機(jī)廠1983年11月產(chǎn)品，型號(hào)TSWB143/30-12, 定子繞組為B級(jí)絕緣，電站1985年5月并入縣電網(wǎng)運(yùn)行。機(jī)組經(jīng)一臺(tái)800kVA主變升壓，“T”接在35千伏線路上。同時(shí)發(fā)電機(jī)母線上還接有一臺(tái)S7-30/10近區(qū)變和0.4千伏直配線路一條。發(fā)電機(jī)出口設(shè)低壓自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，變壓器10千伏、35千伏側(cè)采用跌落式熔斷器保護(hù)。

　　二、事故經(jīng)過(guò)

　?、笔鹿是斑\(yùn)行工況

　　由于當(dāng)時(shí)水庫(kù)水位較低，機(jī)組僅做調(diào)相運(yùn)行。從電站提供的事故前運(yùn)行記錄分析，機(jī)組屬正常運(yùn)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(cè)量發(fā)電機(jī)三相對(duì)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(jī)運(yùn)行、試驗(yàn)一切均正常。

　?、彩鹿蔬^(guò)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(guò)后，發(fā)電機(jī)出口自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)突然爆炸，發(fā)電機(jī)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組與系統(tǒng)自動(dòng)解列，值班人員立即關(guān)機(jī)、斷開(kāi)滅磁開(kāi)關(guān)，10千伏、35千伏熔斷器均未動(dòng)作。事故發(fā)生后當(dāng)晚，電站檢修人員斷開(kāi)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)，用量程500伏的兆歐表測(cè)量定子三相繞組對(duì)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(xì)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(wú)故障點(diǎn)，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(jìn)行５小時(shí)定子繞組三相短路烘干；5月19日又進(jìn)行短路烘干處理后，測(cè)量各相繞組對(duì)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(duì)鐵芯對(duì)機(jī)組外殼接地?，F(xiàn)已將發(fā)電機(jī)出口空氣開(kāi)關(guān)更換為DW10-1500/3.從現(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)電機(jī)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(diǎn)所在的鐵芯槽位置，對(duì)絕緣損壞的線棒進(jìn)行局部絕緣處理，耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻滿足要求后，下線就位，裝回轉(zhuǎn)子、盤(pán)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(jī)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(jī)造成定子B相繞組絕緣擊穿損壞，形成對(duì)機(jī)殼接地，由于低壓發(fā)電機(jī)定子繞組中性點(diǎn)為引出、直接接地運(yùn)行，B相接地電流通過(guò)電機(jī)定子鐵芯、外殼、大地和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)構(gòu)成閉合回路，此時(shí)流過(guò)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(jī)定子三相繞組上的感應(yīng)雷過(guò)電壓使流過(guò)發(fā)電機(jī)出口回路的三相不對(duì)稱短路電流幅值劇增，發(fā)電機(jī)出口空氣開(kāi)關(guān)過(guò)流脫扣器動(dòng)作，企圖斷開(kāi)發(fā)電機(jī)主回路，但由于短路電流較大，開(kāi)關(guān)遮斷容量偏小，無(wú)法迅速切斷電弧，最終造成自動(dòng)空氣開(kāi)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(jī)組，造成B相對(duì)鐵芯擊穿，引起單相接地故障。

　　四、存在問(wèn)題與措施

　?、边@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(jiàn)放電記錄器，可見(jiàn)電站電氣設(shè)備日常巡視和維護(hù)存在嚴(yán)重漏洞，是事故發(fā)生不可避免的一個(gè)重要原因。建議今后要完善全站防雷保護(hù)措施，每年雷雨季節(jié)前，應(yīng)做好避雷器預(yù)防性試驗(yàn)，同時(shí)使接地網(wǎng)接地電阻值滿足規(guī)程要求，保證避雷器動(dòng)作后的殘壓低于變壓器和發(fā)電機(jī)的允許段沖擊耐壓值，。

　?、?35千伏線路未架設(shè)進(jìn)線避雷線，不符合《水力發(fā)電廠過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》（DL/T5090-1999）的要求，應(yīng)在進(jìn)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(hù)要求設(shè)計(jì)，建議采用地埋電纜線。

　?、硻C(jī)組運(yùn)行較久，絕緣水平較低，這從所測(cè)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)就可看出。建議電站平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的監(jiān)測(cè)。