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熔断器爆炸引起变压器烧坏事故分析及建议

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常见问题

1、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

2、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

3、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

4、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

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