王海礁

摘要：針對露天煤礦出現(xiàn)的一起供電系統(tǒng)連環(huán)故障，本文從故障現(xiàn)象、排查過程、調查結果、故障分析、存在問題、防范措施及給同行帶來的啟示等幾方面進行了全面闡述。

關鍵詞：礦山 供電系統(tǒng)連環(huán)故障分析 防范措施

1 故障現(xiàn)象及排查過程

2011年12月19日下午16點5分，平莊煤業(yè)（集團）有限責任公司元寶山露天煤礦東部變電所6kV系統(tǒng)出現(xiàn)接地信號，三相電壓均升高而且三相電壓大幅擺動；16點10分，6kV供電線路疏干9#8231線路接地跳閘；16點25分，發(fā)現(xiàn)6kV供電線路鍋爐2#8217線路終端電纜接頭著火，線路速斷跳閘；16點40分，發(fā)現(xiàn)6kV供電線路油庫8215線路所屬污水處理廠柱下高壓電纜終端頭著火，立即將油庫8215線路停回并經在場人員及時撲救，將火撲滅。16點45分，東部變電所運行人員經逐一選號拉閘，最終確定疏干5#8226線路接地并將其?；?，東部變電所接地信號解除。17點10分，油庫8215線路將著火電纜柱下開關拉開后恢復送電；18點40分，鍋爐2#8217線路燒損電纜解除后因東部變電所出口地埋電纜段還有閃絡性故障，短時間無法恢復，啟動臨時供電方案，采取用油庫8215線路環(huán)供給鍋爐2#8217部分線路負荷的供電；19點，疏干9#8231線路查無故障恢復送電；23點30分，發(fā)現(xiàn)了疏干5#8226線路G33分歧開關站站內負荷開關尼龍連桿斷裂并造成了觸頭一相未拉開 ，并且接地刀閘在合位，20日0點37分，對G33分歧開關站站內的接地刀閘和負荷開關全部拉開后將疏干5#8226線路恢復送電。

2 調查結果

事后經調查，2011年12月19日16：05，1號鉆機司機到采場416平盤G33號6kV分歧開關站進行停電操作，操作人員將G33號6kV分歧開關站負荷開關操作把手轉動聽到開關斷開聲音后，認為已經將負荷開關全部拉開，隨即將接地刀閘合上了，造成了疏干5#8226線路G33分歧開關站站內負荷開關一相金屬性接地。

3 故障分析

其它完好兩相的對地電壓等于電網的線電壓，為正常時的倍，這時非故障相的對地電容電流也隨之增大為正常時的倍，在相位上則超前于相應的線電壓90°。接地相的對地電容電流被短接，其接地電流為其它兩相對地電容電流的矢量和，大小為正常時對地電容電流的倍。這時電網的線電壓仍保持對稱，對三相用電設備的運行沒有直接的影響，雖然這時另外兩相的對地電壓升高了倍，但對線路的絕緣沒有多大危害，因為中性點不接地系統(tǒng)中相與地之間的絕緣是按線電壓考慮的，所以系統(tǒng)可以繼續(xù)供電一段時間，我國規(guī)定：中性點不接地三相交流系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時，允許暫時運行0.5-2小時，但在系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時，不允許長期運行，因為非故障相對地電壓的升高將威脅到系統(tǒng)中的一些絕緣薄弱環(huán)節(jié)，如果擊穿使另一相又發(fā)生接地，就會形成兩相接地短路，產生很大的短路電流，可能嚴重損壞線路和設備。從本次連環(huán)發(fā)生的故障中可以看出，從當日16：05 G33分歧開關站內負荷開關一相人為金屬性接地起，整個供電系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生了上述變化，電流和電壓均升高，6kV系統(tǒng)持續(xù)接地將兩處電纜絕緣相對薄弱的部位產生斷續(xù)電弧，斷續(xù)電弧則在電網的電感和對地電容形成的振蕩回路中引起諧振，產生過電壓，達到正常時的3-4倍，造成設備絕緣擊穿，從而導致兩處電纜著火，一處地埋電纜出現(xiàn)了閃絡性故障。

②根據(jù)當日東部變電所運行人員觀察到的電壓表指示：三相電壓均升高而且三相電壓大幅擺動，同時電壓互感器高壓保險熔斷，判斷為系統(tǒng)接地故障產生諧振過電壓，此時，通過東部變電所運行人員經過逐個選號拉閘，改變系統(tǒng)電容、電感參數(shù)，從而確定了故障線路并消除了系統(tǒng)諧振。

4 故障結論

疏干5#8226線路G33號6kV分歧開關站站內負荷開關因尼龍連桿斷裂而導致了觸頭一相未拉開，合上接地刀閘后造成一相金屬性接地，接地產生斷續(xù)電弧引起諧振過電壓，造成電纜著火及閃絡性故障。

5 存在問題

①1#鉆機停送電操作人員沒有認真執(zhí)行《6kV分歧開關站操作規(guī)程》的操作程序，拉開負荷開關后未經過觀察孔和帶電顯示裝置進行開關已全部拉開的確認。②未執(zhí)行《高壓輸電工安全操作規(guī)程》規(guī)定中的停電許可制度，在進行停電作業(yè)前沒有經過礦電力調度的許可。③未按照《6kV及以上線路事故處理辦法》和《采掘場供電系統(tǒng)停送電補充規(guī)定》的要求進行故障排查程序處理，沒有落實6kV線路發(fā)生故障時各用戶及時斷開所屬負荷的開關并認真查找所屬部分的故障情況，并及時向礦電力調度進行匯報。④東部變電所疏干5#8226線路的接地繼電保護存在無選擇性的問題。⑤東部變電所的疏干9#8231線路的接地保護存在誤動作聯(lián)跳的問題。⑥6kV分歧開關站站內用的高壓負荷開關帶動觸頭傳動的尼龍連桿在天氣寒冷時操作易斷裂，同時此開關在斷裂后不具備不能操作接地刀閘的閉鎖裝置。⑦幾處電纜故障點還存在著絕緣薄弱，在異常過電壓的情況下還不能確保安全可靠運行。

6 防范措施

①對高壓停送電操作強制推行“手指口述”安全確認法，對6kV分歧開關站的停電工作要嚴格按照《6kV分歧開關站操作規(guī)程》和《高壓輸電工安全操作規(guī)程》規(guī)定程序進行，確保每一步都按照固有的程序進行。在拉下負荷開關后，必須通過觀察窗及帶電顯示裝置分別對三相觸頭是否完全斷開進行確認，確認三相全部斷開后，方可將接地刀閘合上，應加強此項工作的指導和監(jiān)管。②在停送電工作前要得到礦電力調度的許可指令，按照電力調度的許可指令進行操作。③在供電線路事故跳閘后，各用戶單位要嚴格按照《6kV及以上線路事故處理辦法》和《采掘場供電系統(tǒng)停送電補充規(guī)定》的要求進行故障排查處理，要求用戶及時斷開所屬負荷的開關并認真查找所屬部分的故障情況，及時向礦電力調度進行匯報，從而確保礦電力調度對故障全面排查的統(tǒng)一指揮，以達到排查故障的迅速、準確、安全、系統(tǒng)。④完善東部變電所疏干5#8226線路接地保護無選擇性的問題，接地保護可以安裝小電流接地選線的綜保裝置，在發(fā)生一相接地時，給予報警信號，以提醒值班人員注意，及時處理，運行人員應爭取在規(guī)定時間內查出接地故障并予以檢修，如有備用線路，應將負荷轉移到備用線路上去，防止再次發(fā)生類似事故。⑤完善東部變電所疏干9#8231線路聯(lián)跳的問題，避免保護誤動作造成的影響和損失。⑥探討研究完善對負荷開關三相未全部斷開的情況下實現(xiàn)不能操作接地刀閘的閉鎖裝置，同時對傳動的尼龍連桿探索改進材質，真正實現(xiàn)本質安全。⑦加強高壓電纜的管理和維護，定期進行預防性試驗，及時發(fā)現(xiàn)電纜存在的缺陷，從而及時排除，確保高壓電纜運行的安全可靠。

7 啟示

通過對本次供電系統(tǒng)連環(huán)故障的綜合分析，我們可以看出，針對某一種故障都要全面綜合判斷，要通過各方面的現(xiàn)象分析其存在的本質原因，不能簡單地從某一個現(xiàn)象來作判斷，也可能存在著一點故障引發(fā)多點故障的問題，另外要求從事高壓供配電的作業(yè)者一定要嚴格執(zhí)行規(guī)程作業(yè)，不得有一絲馬虎大意，同時要不斷完善設備，確保安全可靠，真正實現(xiàn)本質安全供電。

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