熔断器爆炸引起变压器烧坏事故分析及建议

熔断器爆炸引起变压器烧坏事故分析及建议一，事故过程：一，事故过程： 201*年*月*号上午*配电室一台 0.4kV 无功补偿电容器柜突发弧光短路 引起变压器烧毁事故。 在高低压变配电系统中，无功补偿电容器配电柜是一个事故的易发、多发 环节。同时，这种设备的事故原因分析难度较大。从现象上看，弧光短路无非 是过电压或过电流造成的。但导致电容器过电压或过电流的因素却比电阻性或 电感性电路复杂的多。这主要是由于：在容性负载电路发生短路故障瞬间（ms级）的状态，往往是由多种因素联合作用的结果。而其中有些因素是难以定量、 难以测量、难以再现的。 图 1 烧毁的熔断器 图 2 三相短路引起弧光对地放电二，事故分析：二，事故分析： 2.1 操作问题 （一）操作规程 （1）关于电力电容器的操作规程 按照并联电容器装置设计规范 （GB50227-2008）等规程的要求，在 操作电力电容器时必须遵守以下规定：1）全站停电操作时，要先停电容器组，后停接于电容器组母线上的各出 线2）全站恢复送电时，要先送接于电容器组母线上的各出线，再送电容器 组。 3）全站故障失去电源后，对失压保护拒动的电容器组，必须将电容器与电 源断开，以免电源重合闸时损坏电容器。 4）电容器组保护熔丝熔断后，未查明原因，不准更换熔丝送电。 5）电容器因内部故障掉闸后，在未拆除故障电容器前，禁止重新合闸送电。6）电容器分闸后至再次合闸的间隔时间不得少于 3min。 7）装有功率因数自动补偿控制器的电容器组，当自动装置发生故障时，应 立即退出运行。8）为防止铁磁谐振过电流，严禁空载变压器带电容器组运行。 9）当电源电压高于电容器额定电压 1.1 倍、运行电流超过电容器额定电流1.3 倍、电容器环境温度超过 40、电容器外壳温度超过 60时，应将电容器 退出运行。 （2）关于只具有隔离功能的电器的操作规程 低压配电设计规范 （GB50054-95） 、 低压开关设备和控制设备第三部 分：开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器 （GB14048.3-2002）等规程的 要求，在操作只具有隔离功能的电器时必须遵守的规定是： 1）严禁带负荷分断、接通电路。 2）隔离电器不得作为操作电器使用。当隔离电器误操作会造成严重事故时， 因采取防止误操作的措施。 设备运行违章操作必然与危险状态相联系，但正常操作却并不必然与安全状态相 联系。一次正常的操作可能引发多种危险的状态。这就是电气行业工作的特殊 性。对于电路分、合操作尤其是这样。 特别是无功补偿电容器装置，每次操作 时，回路中各个电器元件的工况都是有差别的，电路中电压、电流的相位波形 都是不相同的，过电压或过电流可能因各种因素诱导随机产生。例如常见的操 作过电压有： （1）合闸瞬间电源电压相位角最大过电压。 （2）合闸时触头弹跳过电压。 （3）分闸时电弧重击穿过电压。 （4）合闸时高次谐振过电压。 （5）合闸时残留电荷过电压。 （6）合闸时过量补偿过电压等。电容柜的刀闸没有拉弧现象。 电容器对过电压最为敏感，超过额定的 10%就会烧坏，烧的电容柜中的所 有的电容器完好无损，说明当时电压没超过 500V。排除过电压的击穿绝缘的情 况。2.2 过电流;常见的过电流有三种情况：短路、过负荷和断相。 （1） 短路 确实发生短路事故，是什么原因引起短路的？下面的二张图可以说明图 3 第一短路点（A 相铜排） 图 4 断成三节的 B 相导线从图 14 中及对烧坏电容柜现场元件的检测可以确认; 烧坏的那组熔断器当时正在运行。由于 B 相导线未拧紧，导线与熔断器的 接触面积减少，电阻增大，导线一直发热，发热使接触面氧化，进而增加 导通电阻，如此恶性循环。运行了一天多，直到导线使熔断器的外壳熔化， 使其与横梁接触，瞬间发生短路爆炸，爆炸的冲击力使导线反弹到后面的 A 相横排上，也就是第一短路点。导线吸附在 A 排上，不断拉弧放电，由 于熔断器 A,B,C 之前的距离（15mm）远少于横排的距离，弧光使熔断器 上的 A,B,C 瞬间短路，造成 A,B,C 排对地弧光放电,瞬间烧坏变压器。这里面有几个问题： 1，按照操作规程，专业电气人员应该定时巡视电容柜的运行情况。昨天下 午我司去看一台正在使用的电容柜中，发现电抗器 A 相烧红，停下电 后发现 A 相导线基本烧断，螺丝已与螺杆氧化成一体，扳手根本拧不 动，贵司人员未及时发现此问题。 如同之前此组电容柜已投入运行一天多，巡视人员未发现熔断器的螺丝未 拧紧发热的现象。2，熔断路选用的是正浩熔断器，参数如下：而发生短路时的电流未超过，额定开断 100KA，根据查表可知， 1000KVA，阻抗在 4.5%的变压器，三相短路的短路电流=32KA，远小于 100KA。而单相短路电流一般小于三相短路电流。且一直在使用的电容柜，电 容器短路，熔断器也爆炸过。 所以熔断器的质量存正问题。3，三相短路的短路电流=32KA，而低压进线总开关的短路瞬时电流为24KA,只要电路有 24KA 的电开关就应该瞬间脱扣。为什么低压总开关未脱 扣？低压总开关未脱扣是主要责任。4，高压熔芯及过流继电器用于过负荷。由于短路电流是瞬间电流，高压熔芯还 来不及熔断，变压器就烧坏。若是 80A 的熔芯，很大可能熔不断。所以基本与 高压熔芯及过流继电器无关。针对此事故建议电容柜 1，电容柜容易生产过电压，建议绝缘子采用高度为 60mm 的型号为 SM 7120 铁芯 M10 绝缘子，提高抗过电压能力。2，电容柜横排与隔板距离至少在 60mm 以上。 3，在容易短路爆炸的元件（熔断器）上，加装 3mm 以上的环氧板。 4，采用陶瓷熔断器防止爆炸，无要求时使用微断。201*年*月*日