李召亮

阜陽供電公司, 安徽 阜陽 236000

2013年8月1日19:03，110kV某變電站1#主變差動(dòng)保護(hù)、本體重瓦斯動(dòng)作，跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，同時(shí)1#主變35kV側(cè)套管破損，壓力釋放閥動(dòng)作，變壓器噴油，油池溢出油著火。跳閘時(shí)所帶負(fù)荷為27MW，頂層油溫75度，開關(guān)自投，未造成負(fù)荷損失。1#主變跳閘時(shí)，現(xiàn)場天氣為晴天，氣溫36℃。

1 事故前運(yùn)行方式

110kV變電站1#主變帶10kVⅠ、Ⅱ段母線、35kVⅠ、Ⅱ段母線運(yùn)行。35kVⅠ段母線帶鐵路3836開關(guān)、#2電容器3835開關(guān)運(yùn)行，周棚3838開關(guān)冷備用；35kVⅡ段母線帶寧老莊3839開關(guān)充電運(yùn)行。2#主變正在進(jìn)行增容改造，處于檢修狀態(tài)。

2 保護(hù)動(dòng)作情況及處置經(jīng)過

2.1 8月1日16:05某變35kV母線發(fā)生瞬間接地，16時(shí)07分21秒115毫秒，35kV鐵路3836線供電的變電站發(fā)生低壓三相故障，3836線故障電流10.4A（持續(xù)時(shí)間75ms），此后從16時(shí)07分21秒160毫秒至17時(shí)48分28秒，1#主變高后備保護(hù)共啟動(dòng)7次。

2.2 從8月1日16:56開始,某變35kV母線B相接地持續(xù)存在。在依次拉開#2電容器3835開關(guān)、寧老莊線3839開關(guān)（空載線路）、鐵路線3836開關(guān)、分段3833開關(guān)、35kVⅠ段母線壓變后，35kVⅠ母接地仍未消失。18：13地調(diào)令運(yùn)行人員拉開1#主變3831開關(guān)，將35kVⅠ段母線由熱備用轉(zhuǎn)入檢修。

2.3 8月1日19:03,1#主變A、B相差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，A相差動(dòng)電流27.007A，B相差動(dòng)電流27.0A，主變差動(dòng)保護(hù)和非電量保護(hù)動(dòng)作正確。

2.4 對1#主變保護(hù)裝置、三側(cè)開關(guān)端子箱二次回路進(jìn)行試驗(yàn)，保護(hù)均正確動(dòng)作，后臺信號正確，二次回路絕緣良好。

2.5 對35kV一次設(shè)備進(jìn)行了全面檢查試驗(yàn)，35kVⅠ、Ⅱ段母線絕緣合格、耐壓合格，110kV1#主變35kV穿墻套管絕緣合格， 35kV所有間隔開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備試驗(yàn)均合格。

2.6 通過受損的套管發(fā)現(xiàn)，1#主變套管采用的是油紙電容性套管，該類型套管在國內(nèi)正逐漸被淘汰，國產(chǎn)變壓器目前普遍采用純瓷套管。

3 事故原因分析

3.1 8月1日16:07:21，35kV 鐵路3836線路供電的變電站發(fā)生低壓三相故障（故障時(shí)間75ms），此后造成1#主變高后備保護(hù)頻繁啟動(dòng)。直至17:33才拉開3836開關(guān)。此時(shí)接地故障已持續(xù)近40分鐘，產(chǎn)生危及設(shè)備相間或相對地絕緣的過電壓，造成1#主變絕緣受損，拉開3836開關(guān)后，接地信號未消失。18:13拉開1#主變3831開關(guān)，19:03長時(shí)間的接地諧振過電壓引起1#主變35kV側(cè)套管絕緣擊穿，造成差動(dòng)保護(hù)、本體重瓦斯、壓力釋放閥動(dòng)作，變壓器油池起火，導(dǎo)致1#主變局部受損。

3.2 該1#主變?yōu)閵W地利ELⅠN公司產(chǎn)品，自1998年投運(yùn)以來已經(jīng)使用15年，國外110kV變壓器中壓側(cè)多采取大電流接地系統(tǒng)，單相接地時(shí)立即跳閘，而國內(nèi)110kV變壓器中壓側(cè)采用的是不直接接地系統(tǒng)，允許單相接地短時(shí)運(yùn)行1至2小時(shí)，存在著運(yùn)行規(guī)程差異，加速了變壓器絕緣老化，縮短了變壓器使用年限。

3.3 1#主變35kV側(cè)套管采用的是油紙電容性套管，和國內(nèi)目前普遍采用的純瓷套管有較大區(qū)別，其抗出口短路、抗過電壓能力較弱，絕緣老化快，在出線發(fā)生短路、接地現(xiàn)象時(shí)，易發(fā)生絕緣受損，不宜長期使用。

3.4 近年來該地區(qū)夏季持續(xù)高溫,尤其是今年7月以來,平均高溫日數(shù)較常年同期偏多，高溫范圍廣、強(qiáng)度大，創(chuàng)歷史同期最高。導(dǎo)致用電負(fù)荷快速增長，最大負(fù)荷增長23萬千瓦，同比增長14.74%，電網(wǎng)供電壓力巨大。導(dǎo)致其變壓器更是連續(xù)多年重載運(yùn)行。

綜上所述，本次1#主變跳閘事故起因?yàn)殚L期高溫、大負(fù)荷運(yùn)行、線路接地、跳閘和操作引起的過電壓等諸多方面因素造成變壓器絕緣老化嚴(yán)重，當(dāng)35kV鐵路3836線接地故障時(shí)，接地諧振過電壓引起1#主變35kV側(cè)套管絕緣擊穿，主變差動(dòng)保護(hù)、本體重瓦斯、壓力釋放閥動(dòng)作跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。變壓器油經(jīng)壓力釋放閥噴瀉，變壓器油池起火，導(dǎo)致1#主變局部受損。

4 事故暴露出的問題

4.1 用戶設(shè)備運(yùn)維單位對所轄線路的交叉跨越、樹障等隱患排查治理工作開展不力。在其線路發(fā)生故障時(shí)，執(zhí)行調(diào)度命令遲緩，導(dǎo)致接地故障處理時(shí)間較長，產(chǎn)生危及設(shè)備絕緣的過電壓。

4.2 對采用油紙電容性套管進(jìn)口變壓器的安全運(yùn)行環(huán)境不熟悉，對其在國內(nèi)不直接接地系統(tǒng)環(huán)境下，抗出口短路、抗過電壓能力較弱,絕緣老化快,在出線發(fā)生短路、接地現(xiàn)象時(shí),易發(fā)生絕緣受損等運(yùn)行規(guī)程差異,沒有采用針對性強(qiáng)的運(yùn)行方式和相關(guān)技術(shù)手段來改善主變的運(yùn)行工況。

4.3 對縣公司、大用戶設(shè)備運(yùn)維單位專業(yè)化垂直管理不到位，對中、低壓側(cè)出線特別是用戶專線運(yùn)檢管理不嚴(yán)，隱患排查治理工作不徹底，沒有及時(shí)督促縣公司、大用戶做好涉網(wǎng)設(shè)備安全管理，導(dǎo)致主變運(yùn)行環(huán)境較差。

5 對本次事故應(yīng)對措施的思考

5.1 本次事故直接原因是35KV鐵路3836線路永久性接地故障沒有及時(shí)處置，長時(shí)間的接地諧振過電壓造成主變絕緣損壞，導(dǎo)致主變差動(dòng)、重瓦斯動(dòng)作跳閘。因此，要強(qiáng)化用戶安全管理，組織用戶側(cè)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維單位，對用戶涉網(wǎng)設(shè)備及安全用電進(jìn)行隱患排查，建立定期排查常態(tài)化機(jī)制，督促用戶做好涉網(wǎng)設(shè)備安全管理，同時(shí)嚴(yán)肅調(diào)度紀(jì)律，嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度命令。

5.2 本次事故設(shè)備系國外產(chǎn)品，性能及技術(shù)要求與國內(nèi)設(shè)備有差異，應(yīng)采用針對性強(qiáng)的運(yùn)行方式和相關(guān)技術(shù)手段來改善主變的運(yùn)行工況。進(jìn)行設(shè)備選型和驗(yàn)收時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，實(shí)施配套的設(shè)備運(yùn)行規(guī)程。

5.3 加強(qiáng)110kV變壓器抗短路能力校核,加裝限流器，落實(shí)技改措施，降低系統(tǒng)過電壓風(fēng)險(xiǎn)。

5.4 對變電站主設(shè)備加裝成熟有效的在線監(jiān)測裝置，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。如對主變安裝油中溶解氣體、鐵芯接地電流等在線監(jiān)測技術(shù)裝置，同時(shí)輔以紅外精確測溫、局放等帶電檢測手段，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備在特殊運(yùn)行工況下的運(yùn)行狀態(tài)可控、在控。

5.5 電力建設(shè)步伐應(yīng)跟上負(fù)荷增長速度甚至要超前建設(shè)。因此應(yīng)加快城市新110kV中心變電站及配套項(xiàng)目工程建設(shè)，增強(qiáng)變電站之間的互聯(lián)互通能力，有效解決城市變電站主變重載運(yùn)行問題。