一起35kV开关柜爆炸起火的故障分析

王巧乐，黄志刚，白凤春

（鄂尔多斯电业局，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

1 事故经过

变电站220kV双母线并列运行，1号主变201断路器、3号主变203断路器、进线253断路器上220 kVI母；2号主变202断路器、4号主变204断路器、进线252，254断路器上220kVII母；3号主变303甲断路器带35kVⅤ段母线，4号主变304甲断路器带35kVⅦ段母线运行；3号主变303乙断路器、4号主变304乙断路器冷备用(未投运）；35 kVⅤ段母线带363断路器、364断路器分闸位置、365断路器运行，359甲电压互感器运行。

2008-01-08 T 09:10，运行人员根据调令将364聚能线由热备用转检修。09:11开始操作，当后台远方操作第一项“拉开303甲断路器”后，操作人员到配电室检查303甲断路器位置时，看到303甲断路器开关柜故障起火并伴随大量烟雾，迅速赶回主控室准备汇报调度时，09:14，3号主变CSC-326 D保护比率差动A，B，C三相动作出口，203断路器跳闸。对起火开关柜进行灭火时，由于开关在工作位置，后柜门打不开，而火在柜内燃烧，灭火器无法喷到柜内；运行人员根据调度命令断开35 kV配电室交、直流电源，断开304甲断路器，断开204断路器，拉开2036，2031，2046，2042隔离开关并拨打119火警电话报警，消防人员进站后迅速展开灭火，10:50大火被熄灭。

303甲断路器型号为Z N85 B-40.5/2000 A，小车柜型号为KY N61 B-40.5，303甲所配J PB组合式过电压保护器为HY 5 CZ 1-42/124×88。

2 原因分析

通过检查现场设备情况、故障录波器记录和保护装置动作报告，发现故障点在35kV303甲开关手车下部的过电压保护器A，C相出线根部。根据35kV故障录波图，当运行操作人员断开303甲断路器时，303甲断路器母线侧三相产生了3倍(峰值约94kV)的操作过电压，引起303甲开关手车下部的过电压保护器动作(其标称相对地残压为88kV，解体检查发现A相间隙有明显放电痕迹)。由于过电压保护器引线较长且线径较细(约4mm2)，在动作时冲击电流的热效应和电动力作用下，过电压保护器A，C相出线根部断裂并拉弧起火燃烧，引发303甲开关柜内变压器侧三相短路跳闸，303甲开关柜及相邻的364，395开关柜烧损。

3号主变保护配置了北四方的CSC-326 D变压器保护、南自新宁的PST-1202 B变压器保护及北四方的变压器非电量保护。303甲开关柜起火，造成开关柜内短路，北四方的CSC-326 D变压器差动保护动作，南自新宁的PST-1202 B变压器差动保护没有动作。3号主变差动保护低压侧CT的接线情况如图1所示，CSC-326 D变压器差动保护接至2 LH，PST－1202 B变压器差动保护接至1 LH(1 LH和2 LH每组电流互感器配置为1个保护绕组，一个测量绕组)。

短路故障点位于1 LH和2 LH之间，所以短路故障对CSC-326 D变压器差动保护是区内故障，对PST-1202 B变压器差动保护是区外故障，所以短路故障发生时一套保护动作，快速(60ms)切除故障。

3 存在问题

(1) 该35kV开关柜故障率较高。在基建阶段和投运后，主变和电容器开关共操作6次，发生4次事故。

(2) 303甲开关及35kV电容器开关操作时，出现操作过电压几率较大，操作过电压幅值高。

(3) 303甲开关所配J PB过电压保护器安装位置和引线处理工艺不当。

4 防范与改进措施

(1) 更换303甲35kV开关柜，生产厂家应保证真空断路器质量，降低真空泡重燃率。

(2) 35kV5，6，7，8号电容器断路器全部更换，电容器开关出厂时必须进行电流老炼试验。

(3) 在Ⅴ－Ⅷ段35kV母线PT间隔内加装普通干式阻容吸收器保护，并在运行中定期检查维护。

(4) 拆除3，4号主变35kV开关所配的J PB过电压保护器。

(5) 尽快处理变电站GPS故障问题，使站内各设备时钟达到统一。

(6) 将2 LH更换为2个保护绕组的电流互感器，增加PST－1202 B变压器保护范围。