维普资讯 http://www.cqvip.com 第２７卷／２００７年第５期 湖南电力 安全与综合 一起雷击引起的开关柜事故分析 及防雷措施 胡济东，李跃平，黄道彬 （重庆松藻煤电有限责任公司发电厂，重庆綦江４０１４４５） 摘 要：对一起典型雷害引起的３５ ｋＶ开关柜烧毁事故进行了分析，提出了防雷措施，简 要分析了运行中应注意的问题。 关键词：雷击；开关柜；金属氧化锌避雷器 中图分类号：ＴＭ３１１￣ＴＭ８６２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８—０１９８（２００７）０５—００３３—０２ ｌ事故过程及现象 重庆松藻煤电公司发电厂装机容量为２× ６ Ｍｗ＋１×１２ Ｍｗ，它不仅供公司矿井用电，还为 各矿区转供电，由小渔沱变电站分３２４（渔罗线）和 ３２５（渔坝线）进入电厂，再由３２１（罗梭线）、３２２ 物体越易受雷击，发电厂３５ ｋＶ渔坝线线路正好处 在南坡，且在附近山顶有塔杆，属极易遭受雷击区。 ２．２ ３２５渔坝线坡顶塔杆距离铁塔处有７０ １２１的距 离，之间易受到雷击，由于雷击输电线路，高达几 万安的雷击电流涌向开关柜，而开关柜３２５开关处 于断开状态，３２５ ｋＶⅡ段避雷器起不到作用，如图 （罗松线）、３２３（罗金线）线路分配供电给各矿区。 ２００３年６月２４日当时运行２，３号机，３２４，３２５ １所示，以致雷电流得不到分流，雷电流则反向传输 线路热备用，３２１，３２２，３２３运行。２０：Ｏ７，发电厂 事故报警，渔罗线３２４、渔坝线３２５遭受雷击同时失 电，３２４，３０３，６２２，３号灭磁开关、２号灭磁开关 跳闸，３号Ｆ电压回路断线，３２１，３２２，３２３电压回 路断线，３２４电压回路断线、零序切换动作、距离保 护总闭锁，３２５距离保护总闭锁，中央信号屏事故照 明切换，掉牌未复归，光字牌亮，３号ＦＲｘ２发电机 复合电压闭锁信号，断线闭锁低压，一回出口信号、 ３２４零序信号、３５ｋＶ Ｉ，Ⅱ，Ⅲ段阻抗出口信号掉 牌。经过巡查发现３２５开关烧毁，穿墙套管瓷瓶被打 烂，２号Ｆ灭磁开关合闸线圈烧坏，拉出３２５手车， 在３２５出线侧挂接地线，拉下６０２１刀闸，取保险挂 牌，拉出３２５８，３３０，３９２６，３９２８手车，２Ｏ：５５，３２４ 图１ 发电厂３５ｋＶ，６ｋＶ电气拟定主接线示意图 至雷击点，而雷击点又有大量的雷击电流涌向开关 柜，其冲击电压为 Ｕ—ｉＲｄ十Ｌ ， 来电，经同期合上３２４开关，合３２１，３２２，３２３供矿 区用电，合１号Ｂ下网用于厂用电。 式中 ｉ为雷电流； 为冲击接地电阻；Ｌ 脑为暂态 分量。 ２事故原因分析 ２．１ ３５ ｋＶ渔罗、渔坝线走廊属于重庆山区，其年 平均雷暴日达４５ ｄ，线路长，且路径地形地貌和当地 造成雷电涌流冲击电压叠加达到几百甚至上千 ｋＶ的冲击电压击穿开关柜爬电距离，造成开关柜 损坏，如图２。 ２．３该线路为钢筋混凝土塔杆，铁横担，支柱式绝 缘子，耐压等级低，所以线路的耐雷水平较低。 气象条件较为恶劣，属于多雷区，根据雷击的选择 性分析，南坡较北坡易遭受雷击，突出地面越高的 收稿日期：２００７—０３—０８ ２．４混凝土塔杆铁横担及绝缘子固定部分普遍没 ・３３‘ 维普资讯 http://www.cqvip.com 安全与综合 湖南电力 第２７卷／２００７年第５期 有可靠的接地引下线，当发生雷击时就会引起相间 电弧闪络。由于电弧引起的导线间短路电流大，使 测其运行工况。 ４．２氧化锌避雷器的密封问题。密封可能老化，主 要是密封技术不完善或密封材料抗老化性能不稳 定，因此须加强在线监测的巡检力度，特别是雷雨 ３５ｋＶ进出线开关发生速断跳闸。 后和易发生故障的部位增加巡检次数。 搿 ，／／、、４．３瓷套污染。须采用必要的避雷器防污措施，如 定期清扫或涂以防污闪硅油。 ４．４注意高次谐波的治理。由于大型设备的使用， 使电网上的高次谐波严重超标，但ＺｎＯ电阻片的非 、 广、 一一 广／ ！ 装有蕾武鼍冒暑 ／／ ／ ／／， ／ ， 垃】戛塔抨 进出线路铁塔 门型抨 ３２５开关柜及Ⅱ段避冒暑 图２ 雷击线路涌流冲击叠加示意图 ３线路防雷改进措施 ３．１改进后在线路进线门型塔杆处加装１组（３ 只）金属氧化锌避雷器，它残压低，使限压装置性 能优异；通流容量大；动作反应快；吸收过电压能 量的能力强。但仍不可靠，期间有２次将穿墙套管处 瓷瓶爆裂，因此，再在３２５穿墙套管处加装１组（３ 只）金属氧化锌避雷器。 ３．２加装金属氧化锌避雷器后的运行状况，如表１。 表１加装避雷器后运行情况 加装２组避雷器后，线路的抗雷击水平大大提 高，经过２个雷雨季节，３２５开关柜及穿墙处瓷瓶未 再损坏。 ３．３钢筋混凝土塔杆、铁横担及绝缘子固定部分之 间用可靠的电气连接并与接地引下线相连，外用圆 钢作接地引下线，将接地电阻降低至３Ｏ Ｑ以下。 ３．４安装避雷器的两端可靠连接，其接地电阻符合 有关运行规程的规定，接地引下线的截面积不小于 ５０ ｍｍ。，接头少，以降低接地引线的电压降。 ４金属氧化锌避雷器运行注意事项 ４．１运行工况监测。避雷器有可能失效，其主要特 征是泄漏电流增大，运行中不易发现，故有必要监 ・３４・ 线性，高次谐波造成电阻片的劣化速度加快，因此， 有必要增设动态无功补偿和滤波装置。 ５ 结 论 ５．１加强对ＭＯＡ的技术管理工作，即对运行在网 上的每只ＭＯＡ建立技术档案，对出厂报告、定期测 试报告及在线监测仪的运行记录均要存入技术档 案，直至该避雷器退出运行。 ５．２根据国内外有关技术资料统计，ＭＯＡ有可能 造成损坏，其原因有雷电和操作过电压，受潮、污 闪、系统条件、本身故障等，但仍有不明的原因。又 因ＭＯＡ的劣化速度的离散性及雷电和操作过电 压，受潮、谐波、运行环境的随机性，都决定着ＭＯＡ 的安全运行的可靠性，在今后的工作实践中需要去 研究、试验、探索和总结，预防运行中的不安全因 素，以求达到系统稳定和安全供电。 参 考 文 献 （１３程学启・杨舂雷，咸日常，等．线路避雷器在输电防雷中的应 用（Ｊｌ、中国电力，１９９９，３２（８），６６～６７． ［２］Ｒ．Ｂ，Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ａ．Ｊ．Ｅｒｉｋｓｏｎ．Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（Ｊｌ，Ｅｌｅｃｔｒａ，１９８０（６９）． （３３Ｇ．Ｂｉａｓｉｕｔｔｉ，Ｌｉｆｅｔｉｍｅ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｐｏｗｅｒ ｃａｂｌｅｓ．ＰａｒｔＩ：Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒｓ口］．Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ＳＥＶ／ＶＳＥ １９８８（７９）． （４３ Ｒ．Ｒｕｄｏｌｐｈ，Ｍａｙｅｒ．Ｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ｖｏｌｔａｇｅ ｃａｂｌｅｓ（Ｊ１．Ｂｕｌ１．ＳＥＶ／ＶＳＥ １９８５（７６）． （５１包建强，等．高压线路加装避雷器可减少线路雷击跳闸率［Ｊ］． 电力设备．２００２． 作者简介： 胡济东（１９７５一 ），男。四川南江人。机电工程师。现从事机电设 备管理、生产技术管理工作。 李跃平（１９６８一 ），男，重庆人，电气工程师。现从事机电技术工 作，担任生产副厂长。 黄道彬（１９６６一 ），男，重庆人，运行车间主任。从事发电厂运行 工作。