一起由老鼠引发的零序保护跳闸事件分析

摘要：针对由于高压开关柜封堵不严导致老鼠进入其中引发的一起零序跳闸事故，分析了引起事故的原因，提出了相应的整改措施，为防止此类事故的再次发生提供了参考。

关键词：封闭;零序跳闸;防鼠;整改措施

0 引言

高压开关柜是指在电力系统供配电中起通断、控制、保护作用的一种设备，电压等级在3.3～550 kV。高压开关柜应满足《交流金属封闭开关设备和控制设备》的有关技术要求，仅从字面意义上看可知，“封闭”是最基本的要求。高压开关柜由柜体和断路器两大部分组成。在实际生产中，由于各种原因导致本该封闭的高压开关柜没有完全封闭，加上防鼠措施不到位，导致事故频发。

1 事件经过

2020-02-03T02：25，我公司磨矿系统11 kV、6 200 kW的半自磨电机在运行中突然跳闸，当班值班电工过去查看，发现是零序保护动作跳闸，仅对电机外观检查，没有发现异常，由于生产催促开车，复位后，后台开车成功，系统生产正常运行。第二天上班后，向主管电气领导汇报，领导听闻后，认为零序动作不正常，经过分析，认为零序动作跳闸可能是由漏电或触电引起的，误动概率不大，立即组织人员对电机、控制电机的软起柜、旁路柜进行外观检查，几经周折，用手电通过柜后的观察玻璃视窗终于发现有一只死老鼠在柜子里面。初步判断认为昨晚零序保护动作跳闸事故是由老鼠引起的。

2 故障查找

引起零序电流动作跳闸的原因大概有：系统有接地或漏电现象，零序互感器本身有问题，电缆屏蔽层接地错误，零序装置输出存在误差、谐波及其他干扰，采用的微机保护精度存在偏差。但通过外观检查，发现死老鼠后，立即向主管生产的车间经理汇报，决定二次停机检查和处理。

（1）对电机电缆进行检查，外观完好，屏蔽层接地牢固完好，没有松动，接线正确;对零序互感器外观检查，安装可靠，没有异常，再次核对零序电流整定值，符合要求。

（2）由于该半自磨电机功率为6 200 kW，电压等级11 kV，采用软起控制，在发现老鼠的软起柜内，通过仔细检查，发现母排处有烧痕点，C相绝缘子发黑较为严重，并发现设计预留的电缆孔有破损，所封堵的胶泥脱落，这是老鼠进入高压柜的路径，老鼠进入柜内后，上窜下跳，胡碰乱撞，最后在蹦跳中，引发电弧，导致母排有烧痕点，最后落脚在C相上（发黑的绝缘子处），接地致死，同时导致零序动作跳闸，引起半自磨电机跳闸停机。

该半自磨电机控制电柜排列如图1所示。

3 原因分析

零序电流保护的原理是基于基尔霍夫第一定律，即流入电路中任一节点的电流的代数和为零。在电气设备正常的情况下，各相电流均平衡，因此零序电流互感器无信号输出，元件不会动作，当发生接地故障时，各相电流的代数和不为零，故障电流使零序互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切断断路器，达到保护的目的。

正常情况下，Ia+Ib+Ic=0（工矿企业内10 kV等级线路一般均为三相三线），零序电流互感器中没有感应电流，当发生接地或触电故障时，Ia+Ib+Ic代数和的绝对值大于零，使得穿过零序电流互感器的电流和不为零，这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加上检测部分的电子放大电路，大于零序保护的动作整定值，使得继电器动作，跳闸断开旁路柜断路器，再断开主断路器，电机停转。

再次停机后，对高压柜、旁路柜、软起柜逐个进行检查，发现老鼠尾巴在发黑的绝缘子上粘连着，高压柜无鼠洞，旁路柜、软起柜都有鼠孔。通过现场检查再次确认就是一起由老鼠误入带电间隔引发的零序保护跳闸事故。

原因基本查清确定后，立即把施工方、监理方、现场施工员叫到事故现场，再次确认事故原因，一致认为是施工不科学，预留的电缆孔封堵不完善，导致老鼠进入，酿成事故。

4 整改措施

甲方、施工方、监理意见达成一致后，甲方立即责令施工方进行整改。

（1）由于昨晚跳闸后，生产催促开机生产，说明问题不是很大（因为能开起来并运行至再次停机已达6 h）。对发黑的绝缘子用酒精清洗处理，绝缘有所提高，但比其他要低，在要求之内，由于没有备件，没有更换。

（2）对有烧痕的母排进行处理，打磨使其光滑，消除凸点，并用绝缘胶带进行包缠，做绝缘处理。

（3）对预留的多余电缆孔进行封堵，先用绝缘板进行固定封堵，再用胶泥抹严边缝封堵。

（4）对公司120 kV变电站、磨矿系统11 kV站、整流系统的11 kV站、沉钴系统的11 kV站的高压柜利用生产间隙进行检查，发现施工中存在大量安全漏洞，有的电缆孔在进柜处互感器下根本没有封堵，有的用胶泥封堵，由于缝隙过大，胶泥已脱落，老鼠进入活动，留下许多老鼠粪便。针对这一现象，甲方责令监理、施工方进行二次封堵，并在各配电室放置灭鼠药。对防鼠板未安装的限期完成，并对电缆沟及过墙电缆孔洞进行封堵，杜绝由老鼠引发的跳闸事故再次发生。

5 结语

KYN28-12系列中置式高压开关柜符合技术规范和使用要求，但预留过多的电缆孔在施工结束后要及时封堵。由老鼠引起的跳闸事故在其他单位也多次发生，因此在施工过程中，要严把质量关，加强管理，杜绝因施工不完善造成跳闸事故的发生。由于本文介绍的事故发生在新建工程，有些收尾工作没做彻底，施工存在许多缺陷，若事故當晚再次开机，发黑的绝缘子没有绝缘，可能导致二次事故，扩大事故范围。此次零序跳闸导致的停机事故把安装中存在的问题完全暴露出来，通过排查整改，消除了隐患。在今后的高压开关柜设计和安装工作中，若发现预留的电缆孔有多余，要及时封堵，加强施工管理，从源头上杜绝不安全因素，保证安全生产。

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收稿日期：2020-03-01

作者简介：李建忠（1971—），男，河南卢氏人，助理工程师，研究方向：工业企业供配电维修。