10月1日12整流变电缆击穿事故分析1[定稿]

第一篇：10月1日12整流变电缆击穿事故分析1[定稿]

10月1日12#整流变电缆击穿事故分析

一、运行方式

35KV系统：

1305站3524、3539分段运行；负荷为：9707KW、13770KW 2305站3547、3556分段运行；负荷为：8512KW、8232KW 1303站3511、3512分段运行；负荷为：8081KW、10634KW 2303站3548、3555分段运行；负荷为:10290KW、10657KW

一期3541、3542、3543、3520、3521、3523整流均在运行中，直流电流为:10000A负荷为:11.9MW

二期3543、3544、3545、3557、3558、3559整流均在运行中，直流电流为：11000A负荷为:12.9MW,其中3559单槽运行，负荷为：6.4MW

10KV系统运行方式：各站10KVⅠ、Ⅱ进线断路器运行，母联断路器热备用。

400V系统运行方式：均为分段运行，母联断路器热备用。

二、事故经过

2012年10月1日5点56分44秒 2302变电站值班人员听见35KV配电室一声巨响，同时感觉照明发生闪晃，随即去配电室巡查发现12#整流柜后门处有浓烟涌出，柜门被闪爆气浪冲开并变形。同时2302后台监控人员汇报7#、8#、9#、10#、11#、12#整流变均已跳闸，负荷为0，电流为0.数分钟后消防烟感报警启动。从11#整流的进线电压曲线可以看到由原37.2KV降至33.6KV后经2秒多电压随即又回

升至37.7KV。在6:02分时又继续上升至38.06KV（一期跳闸时间）。同时跳闸的设备各区域都有，公用区有：3台空压机、1台循环水泵、二期5台冷冻机组、3台制氢变、二期所有VCM压缩机； PVC区有：

1303负荷为：Ⅰ段负荷2000KW、Ⅱ段负荷1400KW,其中有一台VCM压缩机500KW，一台回收压缩机315KW

2303负荷为：Ⅰ段负荷3155KW、Ⅱ段负荷2835KW，其中有两台回收压缩机355KW/台，两台干燥鼓风机900KW/台

公用区有：

1305负荷为：Ⅰ段负荷1200KW、Ⅱ段负荷2800KW，其中包括三台空压机1425KW/台，三台制氢变3000KVA/台

2305负荷为：Ⅰ段负荷440KW、Ⅱ段负荷1600KW，其中包括5台冷冻机400W/台，6台VCM压缩机500KW/台

乙炔区有：

1307负荷为：1200KW左右，其中有一台冷冻机430KW2307负荷为：1100KW左右，其中有一台空压机1000KW

烧碱区有：

1302负荷为：547.7KW

2302负荷为：22KW

6点02分一期因仪表空气压力低低连锁1#、2#、3#、4#、5#、6#整流变全部跳闸。至此化二全厂停车。

事后在将3559转检修，对3559进线柜（PT）进行详细的排查，发

现B、A相母线搭接头处绝缘搭接盒脱落，进线电缆C相电缆头处（向内侧）有击穿现象。打开柜体母排室检查完好、对PT进行耐压与变比实验完好、对过电压保护器进行耐压实验完好。重新制作故障电缆头，并对三相电缆进行耐压试验完好；原母排的搭接处为镀锡打麻点处理，且螺丝紧固强度符合要求，搭接面平整无发热痕迹。由于故障发生在供电结构的上侧，2302站3559综保未报任何故障记录。其余11台整流变也均为任何故障记录。

三、事故原因

根据现场的情况分析：

1、从击穿的电缆头来看，击穿部位在电缆头中部，并没有发生在屏蔽层与半导层搭接处、半导层与绝缘层搭接处、铜线鼻子与绝缘层搭接处、以及绝缘套管与应力管搭接处，且击穿处没有刀子划痕，放电击穿的为筷子头粗的圆洞，不属尖刺放电，初步认为事故与电缆头制作质量不大。

2、电缆头C相击穿的就近金属外壳没有找到对地放电的痕迹，只有在对面的B相母排搭接处螺丝处有放电融化的痕迹。可以判断最初的放电只是对空气放电，放电的方向应该是斜向上朝前柜门方向，在拉弧的长度进入对面母排的安全距离后，形成相间引弧致使相间短路。（可以可定当初B相的母线搭接盒开口方向朝C相）

3、一期所有整流变跳闸的原因为仪表空气压力低低连锁所致，二期烧碱区仪表空气也来至一期空压站，但二期没有报出该连锁停车信息，二期整流变跳闸至今没有找到符合事实的原因。

4、从跳停的设备分布来看：高压少（高压基本为带现场控制柜），低

压多；烧碱（除整流以外）最少，也是前期加防晃电模块最多的区域，pvc区最多，也是加防晃电模块最少的区域；跳停的设备为软起、变频、PLC的居多，直启设备偏少；分布在电厂Ⅱ母的居多，分布在Ⅰ母的偏少。说明当时Ⅱ母电压波动比Ⅰ母剧烈。3559在电厂Ⅱ母，符合事实逻辑。

化工区跳停的的设备在保护装置的记录来看，多数为正常分合闸，没有过压、欠压故障记录。不能确定是哪相保护动作，1302站1#动力变跳闸报重瓦斯,经检查无任何重瓦斯迹象,可以判断为线路干扰误报.有极个别的设备报过流、堵转、正序过流。故调整保护定值存在困难。

四、防范措施

1、北元集团35KV供电系统已是一个很大的系统了，对发生接地故障的线路，虽国家电网规范可以运行一段时间，但只要不及时停电，最后都造成了事故的进一步恶化，轻则短路晃电化工区降流量或者单线停车，重则全厂停车。电厂应通过小电流接地装置确认并第一时间切除故障线路。从以前的每一次35KV线路发生单相接地后，2、对关键设备现场配电柜进行现场改造。如空压机、压缩机等，只要电网波动严重时现场低压控制柜抗晃电能力不够，PLC、润滑油泵等引起本机连锁停车，从而引发全线停车。建议对关键设备控制柜增加UPS。

3、对10KV、35KV线路终端相间增加绝缘隔离措施。

4、建议对全集团的时间进行统一，包括DCS、电气后台、现场装置等。便于以后的事故原因查找。

化二动检分厂 2012年10月2日

第二篇：电缆绝缘击穿的分析及处理

电缆绝缘击穿的分析及处理

2011-10-09 10:15:06 来源：中电易展网

城市化的大力发展，使城市空间愈来愈紧张，工业企业生产的不同需要，也使电缆入地成为必然选择。但近年来，外力破坏和安装质量等原因造成电缆绝缘击穿甚至爆炸等已成为电网主要事故。一般来说，造成电缆绝缘击穿有以下几种原因。

一是机械损伤。由于重物砸伤电缆，挖掘机不慎误伤电缆，在敷设时电缆弯曲过大使绝缘受伤，装运时电缆被严重挤压而使绝缘和保护层损坏，由于底层沉陷直埋电缆受拉力过大等，均导致绝缘受损，甚至会拉断电缆。避免电缆机械损伤可采用架空电缆，如果是沿墙敷设的电缆应加以遮盖，地埋应有明显的标识，并及时制止在电缆线路附近取土。

二是施工不当。由于施工方法不良和使用的材料质量较差，使电缆头和中间的薄弱环节发生故障，导致绝缘层被击穿。预防这种现象，应提高电缆头的安装质量，在电缆头制作、安装过程中，绝缘包袋要紧密，不得出现空隙。环氧树脂和石英粉之前，应进行严格的干燥处理，使气泡和水分不能进入电缆头内，并加强铅包套边缘的绝缘处理。

三是绝缘受潮。由于电缆头施工工艺不良，使水分侵入电缆内部，或电缆内护层破损而使水分进入。铅包电缆敷设在震源附近，由于长期震动而产生疲劳龟裂。电缆外皮受腐蚀而产生空洞。由于制造质量不好，铅包上有小孔或裂缝。针对这些情况，应加强电缆外层的维护，定期在外护层涂刷一层沥青。

四是过电压。由于大气过电压或内部过电压引起绝缘层被击穿，尤其是系统内部过电压会造成多根电缆同时被击穿。对此，应安装避雷器，提高系统自动保护的科技水平。

五是绝缘老化。电缆在长期的运行中，由于散热不良或过负荷，导致绝缘材料的电气性能和机械性能劣化，使绝缘层变脆或断裂。如果是这样，应按周期对电缆进线预防性耐压测试，发现电缆绝缘降低不能满足安全运行的要求，应更换新的电缆。

第三篇：电缆、变压器及整流变压器拆除方案

中电投河南电力有限公司

平顶山发电分公司

电缆、变压器 及整流变压器 拆除方案

编制：__________________

审核：__________________

复审：__________________

批准：__________________

福建龙净环保股份有限公司

年 月 日

目 录

一、工程概况

二、准备工作

三、施工组织措施

四、施工安全措施

五、施工技术措施

一、工程概况

#2电除尘电气拆除主要包括整流变压器18台、阴阳极振打电机18台、磁轴加热18套、磁套36套、及整流变主电缆、控制电缆、桥架、钢管等，总工期为10天。

二、准备工作（1）安全措施准备

到现场进行实地勘查，了解施工现场设备布局情况和周围环境。根据现场实际，合理选择工器具摆放、操作使用位置。

根据设备实际接线运行方式，正确布置安全措施，确保施工安全。组织全体施工人员学习本次施工方案，要求大家正确识别施工中的危险点，重点强调防范措施并落实。

全面检查本次施工中所要使用的安全工器具，杜绝不合格的安全工器具带入工作现场使用。（2）技术措施准备

到现场进行实地勘查，了解施工环境及拆除电缆线路的实际情况。向参加本次工程工作人员进行技术交底，让其了解工程工作内容、保证施工质量的措施。

组织工作人员学习施工验收规范，以保证本次工程优质、如期顺利完成。

（3）材料、工器具准备

根据工程的内容、核对工作量，提前准备相关材料，并列材料、工器具清单，根据清单准备所需材料、工具。

提前检查工器具，确保完好，能够正常使用，对于存在的缺陷及时修复，杜绝使用不合格的工器具。

（4）人员组织准备

根据本次工程内容、工作量，结合人员技术情况，各个工作组合理配备人员，能够充分发挥工作人员作用，提高工作效率。

组织施工人员认真学习本施工方案，要求每个工作组及每位成员明确工作任务，并对开展的工作进行安全事项的学习。

三、施工组织措施

(1)施工负责人: 施工总体负责:李雄成 安全监督人: 汤东生(2)现场负责和安全职责 1)现场总体负责: 职责:主要对施工现场的施工安全及施工质量进度全面负责,抓好施工人员的安全思想教育,做好临时用工人员的安全教育与对工作人员的现场安全措施交待，及时制止现场习惯性违章现象，协调、组织各方面的工作,确保施工安全、优质、按计划进度完成。

2)现场安全监察人: 职责:监督施工现场安全的全过程,负责施工现场“一个活动,两个交底”的实施和执行,监督现场“三措”的实施，纠正施工中的各种违章行为,检查现场的防火用具,确保施工现场的安全。

3）施工班组： 7 人

组长：陈中华

成员：郭运平、郭笑云、孙艳军、王光忠、胡海军、郭玉军

四、施工安全措施

（1）安全目标

贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，杜绝人身轻伤以上事故的发生；杜绝搬运设备时人为责任而导致的人身及设备损坏事故的发生；防止火灾事故。

（2）一般安全措施

开工前将工器具及材料运至现场、提前一日办理工作票；施工前必须组织人员对施工方案进行学习，开工前必须召开开工会，交待当日工作任务、安全措施、技术措施、组织措施及注意事项，工作结束后必须召开收工会，总结的工作情况，提出不安全因素及整改防范措施；施工现场必须由工作负责人统一指挥；遵守贵公司的各项规章制度，爱护周围环境，爱护公共设施；

严禁工作人员精神状态不佳进入工作现场；在施工中存在变更或与原交底措施不符合时，应及时通告相关全体人员；施工人员未经许可不得擅自离开工作岗位，有事必须申请，征得同意后方可离开，返回现场时应立即报告；工作负责人需要暂时离开时应指定能胜任的人员临时代替，并交待安全注意事项。

施工现场严禁吸烟，现场必须做好防火措施，灭火器必须摆放整齐；对自己在工作中的行为负责，相互关心施工安全，对违章行为、不安全因素及时指出、纠正；进入工作现场必须戴安全帽、穿工作服及工作鞋；工作终结做到工完场清，检查有无影响设备安全的隐患；认真执行开工会、收工会制度；落实班组岗位安全责任制，作业标准化指导书，有效的控制班组异常、未遂；

（3）高空作业注意事项

高空作业必须穿防滑鞋，及时清除鞋底及箱盖上的油迹，防止打滑坠落；

高空作业必须正确使用安全带，使用前应认真检查确保完好，严禁使用超试验周期等不合格的安全工器具；

担任高处作业的人员必须身体健康。凡发现工作人员有饮酒、精神不振时，禁止登高作业；

高处作业一律使用工具袋。材料、工器具严禁上下抛掷，必须使用绳索传递，大型工具应用绳索系在牢固的构件上，不准随意乱放，防止滑落砸伤下方工作人员；

遇5级及以上大风、大雨等恶劣气候，夜间照明不足、视野不清的情况，严禁登高作业。

（4）防火措施 工作现场严禁吸烟；

（5）停电、验电。

在接到集控室电话后，由负责人 李雄成 负责安排施工人员验电。

在验电确保电缆、变压器及整流变压器无电压时，方由监查员向施工负责人汇报，由负责人安排施工人员开工。

五、施工技术措施

（1）回收设备保护性拆除

联系甲方人员确认要拆除的电气、仪表设备、挂牌标示、停电、验电、拆除、搬运至指定地点、回收。

（2）变压器、整流变压器拆除

首先要停电、验电、高、低压侧放电、标识、挂牌、将变压器轨道焊接处或地脚螺栓用气焊割断，高、低压瓷瓶的连接母线或电缆拆除，用塔吊吊至指定地点，并采取防护措施。

（3）电缆拆除

根据现场情况，清理好电缆沟与桥架上的障碍物，必须清理干净电缆沟内的石子瓦片，防止拉电缆时拉伤电缆外皮，清理电缆沟内的沙土时应使用特制的工具，不得使用铁锹等锋利铁器，防止划伤电缆外皮，拉电缆时注意对电缆的保护，翻越电缆沟时下面垫好保护垫，用力不要太猛，小心划伤外皮，电缆接头处应包扎好，以防划坏其他电缆，拉出的电缆应及时处理，拉至甲方指定地点。

（4）电缆桥架、钢管及电缆支架拆除

电缆桥架、钢管及电缆支架拆除为破坏性拆除，用气焊将电缆桥架、钢管及电缆支架的焊点割开，人工搬至地面，高空用吊车吊至地面，拉至甲方指定地点。

第四篇：变压器高压击穿事故报告

机修车间变压器高压侧击穿事故追查报告

事故时间：2015年5月1日 事故地点：机修车间 参加人员： 事故经过：

5月1日下午14时37分机修车间检修用10KV/660V油浸式变压器（机修车间检修电源及翻矸机房电源）因高压侧因瓷瓶老化绝缘降低，导致变压器高压侧击穿。由于电网电压波动，导致主通风机房10KV/380V站内变压器跳闸，风机变频降低；空压机跳闸；瓦斯泵高低压跳闸；井下中央变电所4-1#馈电跳闸。经机电科与机修队紧急抢修，于15时30分全部恢复正常。原因分析： 直接原因 间接原因

造成变压器损坏的原因为：变压器高压侧因瓷瓶老化绝缘降低造成。

造成其他设备跳闸的原因为：现所有设备电源均来自35KV变电站2#变压器。由于机修车间内变压器高压击穿导致电网波动，引起其他设备保护跳闸。

防范措施;处理意见

紫金煤业 机电科 二〇一五年七月二十日

第五篇：低压断路器背后击穿现象分析

低压断路器背后击穿现象分析

1引言

低压断路器是低压配电系统中应用最为普遍的电器产品之一。为了获得较高的电弧电压，断路器灭弧室的栅片排列紧密。这样，电弧在进入灭弧室时所受的阻力较大，在栅片入口处停滞的时间也较长。近年来对低压断路器的研究表明，电弧在栅片入口处多次出现在栅片内与栅片外，导致电弧电压的反复跌落，这就是背后击穿现象。它降低断路器的开断性能，使燃弧时间增长。1988年日本名古屋大学YoshiyukiIkuma等人首次用快速摄像机观察到这种电弧背后击穿现象。他们还采用微波穿透技术发现在低压断路器开断过程中，电弧电压发生突降前，触头间隙都出现温度的上升，这是由于电弧的热气流经过灭弧室的后壁的反射进入相应区域的结果。游离气体的进入和温度的上升，使相应区域的临界电场强度降低，这是造成背后击穿的原因之一。法国的C.Fievet等人也发现，在电弧经过的区域温度还较高，存在有剩余电流，会以热击穿的形式导致背后击穿［1］。德国的ManfredLindmayer教授初步提出了一种基于热击穿的背后击穿模型［2］。图1为背后击穿的典型波形。

通过对背后击穿的分析，依据热击穿的原理，建立了以磁流体动力学为基础的电弧动态模型，对背后击穿现象进行了机理模拟研究。采用先进的高速光学测试设备及多通道示波器，对低压断路器模型作了大量的实验，发现电磁场对低压断路器中的背后击穿现象有抑制作用。通过改变灭弧室前的跑弧区的结构，形成不同气体流动状况。实验证明，合理的气体流动状况有助于电弧快速进入灭弧室，使电弧电压迅速上升，对背后击穿有抑制甚至消除作用，改善了限流器的开断特性。据此提出了一种新型可消除背后击穿现象的灭弧室结构。

2背后击穿现象机理的研究分析

近年来，人们通过现代测试技术发现了低压断路器开断中电弧运动的不稳定性，在熄弧过程中电弧在灭弧室内外多次转移，导致电弧电压跌落，即背后击穿现象。重燃后的电弧多次进入灭弧室，直到熄弧。大量实验都发现低压断路器开断过程中，在背后击穿现象发生前，在栅片灭弧室外都出现温度的上升。这是由于电弧的热气流经过灭弧室后壁的反射产生回流，相应区域的电导增大，临界场强减小，易于造成背后击穿的发生。

法国的C.Fievet等人发现［1］，当电弧进入灭弧室后，由于多个短弧的近极压降，以及栅片外热气体电导较大，内外电流在断路器灭弧室内外重新分配。通过用Rogowski线圈对电流的测量，发现当电弧已经离开起弧处几个毫秒之后，电弧初始区域仍然有几安培的电

流。

由此，说明背后击穿现象与灭弧室外气体温度、临界电场强度及导电情况等有关。德国的ManfredLindmayer教授初步提出了一种基于热击穿的背后击穿模型［2］。

我们在这个模型的基础上进行深入研究，依据热击穿的原理，建立了以磁流体动力学为基础的电弧动态模型。计算结果表明，根据这种电流重新分配原理建立的模型是与实际情况相符合的。尤其当灭弧室外的温度较高，残余电流较大时，容易产生背后击穿。这是与

C.Fievet的实验结果相符合的。在图2中，1.92ms时电弧已经进入灭弧栅片，电弧电压迅速上升，电弧的等效电阻则由于近极压降相对保持一个较高的值，而背后击穿区域电阻则不断下降。随着背后击穿区域的电阻逐渐减少，电流渐渐被此导电通道所分流，使这一区域的温度迅速升高，电阻迅速减小，引起电弧电压突降，产生背后击穿。在2.16ms时电弧已经退出了灭弧栅片。这说明，用热击穿是导致背后击穿产生的一个原因。

3、消除背后击穿现象的措施我们对可能消除背后击穿现象多种因素进行了研究。

3.1外加磁场的影响

磁场可以加快电弧的运动速度，使它快速进入灭弧室，减少在灭弧栅片前的停滞时间。实验中在灭弧室两侧夹两块导磁片，利用流过断路器的电流产生外加吹弧磁场。外加2匝线圈，实验预期电流为2000A时，电弧电压跌落比较严重。当预期电流分别提高为3000A和4000A时，电弧电压跌落次数减少，跌落幅度也降低。外加多匝线圈时，电弧电压上升很快，电压跌落现象仍然存在，但次数减少了。从实验结果看，加大吹弧磁场后，电弧电压跌落次数减少，但背后击穿现象依然存在。

3.2气流场的影响

气流场对断路器背后击穿现象有非常直接的影响。因为不良的气体流通会使热气流回流，同时由于使电弧在灭弧栅片前停滞更长的时间，在灭弧室前部易于形成背后击穿的热区域。根据研究，在栅片的后面加上绝缘隔弧板，这样使灭弧室内的热气流可以顺利的排出，又不

会飞弧。通过实验发现，在这种情况下，背后击穿现象得到极大的限制，基本上消除了电压的跌落。但电弧电压会逐渐降到一个比较低的值，降低了开断性能。因此，还需要采取其他的措施。灭弧室后部完全开放的开断特性如图3所示。

为此，我们直接在灭弧室栅片间插入产气绝缘材料，同时在灭弧室后部加上隔弧板，如图4中所示。在电弧的高温作用下，发出大量的绝缘物蒸气，这样由于限制了电弧弧根的扩张，并借助绝缘物产生的蒸气，使电弧弧根周围压力进一步提高，控制了电极发射出的金属蒸气的喷流运动方向。此外，绝缘物产生的气体冷却电弧弧柱，使电弧电阻上升，电弧电压提高。

采用这种窄缝灭弧室，即栅片与隔弧板相配合的混合式灭弧室。经多次实验获得的限流断路器开断电弧电压电流波形图，以及用二维光纤阵列电弧测试系统所观察到的电弧运动图象都明显看出，这种结构完全抑制了背后击穿的发生，并且一旦电弧进入栅片灭弧室，则电弧电压始终保持一个较高的值，燃弧时间以及允通能量都是最小的。新型的混合式灭弧系统的开断特性如图5所示。

我们还将这种新型的灭弧系统与原有的几种灭弧系统进行对比。经多次实验，得出表2所示的对比结果。、结论

低压断路器开断时常有背后击穿现象发生影响开断性能。本文通过对背后击穿的分析，依据热击穿的原理，建立了以磁流体动力学为基础的电弧动态模型，对背后击穿现象进行了机理模拟研究。通过实验发现，增大吹弧磁场可以在一定程度上抑制背后击穿现象，灭弧室内的气流状况对背后击穿现象有直接的影响。改善热气流的回流以及在灭弧室内的滞留有利于背后击穿现象的消除。实验证明，栅片灭弧室与隔弧板相配合，加入绝缘产气板，应用于限流断路器的新型灭弧系统，不仅有效的抑制了背后击穿现象的发生，而且进入灭弧室的电弧始终具有平稳的较高的电弧电压，有效的提高了限流断路器的开断性能。