开关柜电缆室爆炸事故案例分析

1、第 12卷(2010年第 6期电 力 安 全 技 术 38某电厂装机容量为 2×600MW,厂用电采用10kV 和 3 kV2种电压等级。电泵开关为 VD4-1212型真空断路器, 综合保护采用WDZ431(电动机差动保护、WDZ430(电动机综合保护保护装置,电动 机功率为 11MW,电流互感器单相布置。1事故经过2009-03-20T20:52,2台机组正常运行,其中 一台机组的 2号电泵开关跳闸,综合保护装置显示 差动保护跳闸。开关柜电缆室前后柜门变形, 顶部 压力释放板翘起,室内充满烧焦味, 监视录像显示 爆炸时产生巨大火球。 经过抢修处理, 机组于2009-03-24T17

2、:00投运,开关与电机运行正常。 2原因分析经现场勘查,2号电泵开关 C 相电流互感器二 次接线槽盒处严重烧焦, 测量和保护用二次线绝缘 全部熔化,三相电缆接线板有熔化现象。 根据故障 情况,判断故障是由二次电缆(测量绕组开路引起 的。拆开 C 相电流互感器二次端子,端子压接处螺 栓连接牢固,无过热、开路现象。对电流互感器进 行绝缘试验、耐压试验、伏安特性试验、直流电阻 测量,各项试验合格,未发现异常。采用分析排除 法,确定故障点处二次电缆在安装时留有隐伤, 经 长时间运行、震动等外力影响而断开, 瞬间产生高 电压放电拉弧, 造成一次母排三相短路, 并损坏1根 A 相高压电缆、三相避雷器。 3

3、事故处理首先, 办理电气第一种工作票, 做好安全措施, 进行安全交底。开工后,拆开前后柜门,从外观确 定损坏设备有 C 相电流互感器的二次电缆、 前后柜 门、 顶部防爆膜、 相间隔板、 出线三相裸露铜排、 避 雷器。为了进一步确认设备的损坏程度,将 4根 10kV电缆与电动机连接后进行绝缘测试, 绝缘电阻不 到10M。 拆开电缆与电机、 电缆与开关的连接点, 单根分相摇绝缘, 除1根A相电缆的绝缘电阻低外,杨成余(大唐阳城发电有限责任公司,山西晋城 048100开关柜电缆室爆炸事故案例分析其余电缆绝缘电阻都在2000M以上。 仔细检查发现, 该高压电缆在电缆终端头裤套处有一个小圆洞,并有铜屏蔽

4、露出, 疑是由出线三相母排短路时熔化 的铜颗粒飞溅引起的。根据设备损坏情况, 进行了 事故抢修和预试。(1对备用线路避雷器进行耐压与泄漏电流试 验,测试合格后更换电泵开关内线路避雷器。 (2在开关柜内截断损坏的高压电缆(从裤套往 下 1m 处,如果截得太短,损坏处电缆绝缘层可能 存在水树现象, 串出高压电缆预留长度, 重新做电 缆终端头。 电缆头制作时派专人监督, 并做防潮、 防 尘、防电场不均匀等措施。(3鉴于电缆有损坏现象,对 4根高压电缆分 相做绝缘电阻测试和交流耐压试验,测试全部合 格。(4测量电泵电机直流电阻、绝缘电阻均合格, 中性点电流互感器无异常。(5用酒精擦拭, 砂纸打磨开关出

5、线裸铜排, 去 掉氧化层。(6校对 4根电缆相序,重新压接两端接头。 (7进行开关内电流互感器伏安特性、耐压试 验,合格后回装。(8更换开关柜后柜盖板,开关柜压力释放板, 电缆室前、后柜门。(9检查开关主触头无损坏,测量开关合闸时 直阻合格,耐压试验通过。(10更换损坏的二次电缆,并重新传动、校验 保护装置,无误后送电,恢复正常运行。4暴露的问题(1二次电缆存在接头隐患,虽然经机组大修, 但未发现此隐患,反映出设备检修工作存在死角。(2备品、备件管理不到位,检修时找不到备 件,只好通过拆备用开关柜来解决。 5防范措施(1加强设备备品备件的管理,保证设备损坏Sh i g u f e n x i事

6、故分析39第 12卷(2010年第 6期 电 力 安 全 技 术1事件经过某变电站 500kV 系统采用 3/2接线方式,使用新东北电气(沈阳高压开关有限公司生产的HGIS设 备。母线接地隔离开关采用西门子(杭州高压开关 有限公司生产的 BR5-1M63型隔离开关。 事故发生当日设备运行状态为:500kV 所有开 关汇控柜交直流电源均处于停电状态, 设备转检修 状态。采取的安全措施如下:在汇控柜断开所有电 流二次回路 ABCN 联片;断开断路器控制、 信号的 电源。施工单位工作负责人胡某持第一种工作票进行 500kVCT刀闸更换、 汇控柜更换面板及相关试验工 作。 运行单位则利用这次停电机会安

7、排工作人员马 某持第二种工作票进行XX线(5052、 5053保护预试 工作。开工前这 2位工作人员分别向各自的工作班 成员进行了安全交底, 但由于隶属单位不同, 2位工 作人员并没有进行相互间的交底。09:00, 胡某带领施工人员和开关厂家人员开始 进行 500kVCT 刀闸更换、汇控柜更换面板及试验刘红利,贾润芳(河北省送变电公司,河北石家庄 050051一起误传动开关事件的分析与对策工作, 其中施工单位试验人员齐某负责刀闸更换后 的电机伏安特性试验。同时, 运行单位马某也开始 进行 XX 线(5052、5053保护预试工作。CT 刀闸更 换工作需要打开 HGIS 设备本体,为防止因气隔两

8、 侧压力不一致而损坏设备,需将开关气室处 SF 6压 力保持在正压(约 0.1MPa状态,而正常状态下 SF 6压力应为 0.4MPa0.6MPa。13:00,马某要进行 5052、5053开关传动工作, 要求齐某给予配合。由于私人关系不错, 齐某答应 配合。2人共同询问厂家人员何时更换面板完毕、 是否具备传动条件,厂家答复“马上换好,可以传 动” 。14:00,厂家更换面板完毕,2人送 5052、5053控制信号电源, 发现开关SF 6闭锁。 经查阅图纸, 同 时结合厂家之前的答复,认为拆除 SF 6闭锁回路即 可开始传动。SF 6闭锁回路关系如图 1、图 2所示。在图 1中,52YA、52

9、b、63GLX1分别代表电 气防跳接点、 开关辅助接点和SF 6闭锁继电器。 图2中的 63GL1表示开关气室 SF 6压力接点,当压力低 于闭锁值时导通。即, 任意一相开关气室压力低于后能及时进行更换。备品备件到货后要及时验收, 保证其良好可用。 备件应包括:开关、 电流互感器、 避雷器、相间隔板、电缆终端头、前后柜门等。(2停机检修时,要将配电盘内二次电缆槽盒 打开,进行全线检查。如果存在电缆中间接头,电 缆中间接头连接要用焊接法, 或设置接线盒通过端 子排连接。 如果电缆绝缘有损伤, 要进行绝缘处理, 必要时更换电缆, 确保电流互感器二次回路无开路 危险。(3对全厂电缆中间接头进行普查,建立电缆 中间接头统计表,定期检查并记录检查情况。 电缆 中间接头统计表须注明设备名称、 中间接头具体位 置、电缆型号、中间接头编码。对高压电缆中间接 头要绘制电缆中间接头布置图,并加装防爆槽盒, 重点检查,避免故障时发生火灾,导致事故扩大。(4巡检人员应发扬主人翁精神,把自己当成 设备的主人,在检修和巡检时多思考、多检查,消 除死角。(5加强对高压电缆头制作过程的监督。制作 时确保电缆各层清洁, 应力处理合理, 密封可靠、 无 毛刺,导体连接良好。(6落实电缆设备专责制,制定电缆管理办法, 加强电缆的定期检查和试验