避雷器致使发电机变压器故障故障

　　由于受恶劣气候的影响，引起新疆石河子110 kV、35 kV装置不同程度的解网，大电负载从322 MVA迅速降至270 MVA，红山嘴电厂13台机组甩负荷达60 KW，整个市电发生较大的波动。石河子电力调度所进行调节负荷时，又使35 kV系统局部发生谐振，谐振过电压导致石河子110 kV城东枢纽变电站35 kV 4＃出线（双电源线路）C 相避雷器炸裂，A、西宁发电机厂家B两相绝缘击穿。避雷器安装在断路器与线路侧TA之间，从而致使35 kV短路，引起110 kV城东变电站40 MVA中压侧。备用保护和重瓦斯保护同时动作，主发电机变压器的内部绕组因通过较大的短路电流而严重变形，退出运转需返厂检查清除。

　　石河子电网是以110 kV电压等级为主网的供大电络，市区以110 kV城东变电站、城北变电站、城西变电站和城中变电站构成内环网供电装置；郊外以110 kV桃园变电站、新安变电站、下野地变电站、泉水地变电站组成外环网供市电络。大电中水、火、热三电并举，110 kV变电站（升压站）13座、35 kV变电站10座，其中110 kV城东变电站是石河子市电内外环网供电的枢纽、多电源连接的中心，同时又是和新疆玛纳斯火力发电厂110 kV双回路的连接点，发电装机总容量达350 MVA。

　　110 kV城东变电站：110 kV玛东I、II线（电源），三东线（电源）、军东线、东北线（电源）、东泉线 kV I段母线 kV II段母线 kV五东线（电源），东热I、II线 kVI、II段母线XD 消弧线条出线 kV I、II、III、VI段母线上运行，均为无电源馈线分左右，天空乌云密布，雷电交加，并伴有6～7级大风，23时04分 ，110 kV城东变电站后台发出损坏音响， 110 kV三东线（电源线）零序II段保护动作，断路器跳闸，与此同时网内的另一条110 kV输电线路三紫线产生C相瞬态接地损坏，保护系统动作，但断路器并未跳闸，红山嘴电厂二级水电站3＃、4＃机强励磁动作，有功输出瞬态降至零。三级水电站一条35 kV馈电线 kV条馈电线条馈电线＃发电机组灭磁断路器跳闸，三级站110 kV I段复合电压闭锁过电流保护动作，2＃主发电机变压器差动保护动作、35 kV II段单相接地信号发出，110 kVII段零序过电流保护动作，110 kV三紫线 kV三东线＃主发电机变压器高压侧断路器跳闸，2＃主发电机变压器高、中、低三侧断路器均跳闸，四级水电站 1＃、4＃机全部甩负荷。

　　23时06分110 kV城东变电站35 kV母线＃发电机变压器重瓦斯保护动作、三侧断路器，1＃发电机变压器中后备（复合电压闭锁过电流）保护动作，35 kV母联过电流保护动作跳闸，35 kV五东线（电源）距离Ⅲ段保护动作跳闸。

　　上述线路断路器在较短的时间内相继跳闸，使市电的稳定与平衡遭到严重的破坏，导致了局部谐振过电压和操作过电压的发生。

　　经验查110 kV城东变电站1＃主发电机变压器中压侧线 kV五东线避雷器一相炸裂，其余两相绝缘击穿，且五东线断路器柜内母线严重故障，其穿墙套管击穿、断路器瓷质绝缘炸裂。

　　8月22日恶劣气候导致110 kV、35 kV多条线路相继跳闸，电网的稳定性遭到严重的破坏、导致了35 kV系统局部谐振过电压和操作过电压的发生， 35 kV五东线金属氧化物避雷器一相炸裂、两相绝缘击穿。即TA采集不到避雷器两相绝缘击穿造成的短路电流，线路断路器无法跳闸，此时相当于35 kV母线短路，由于短路点接近于主发电机变压器35 kV侧出口处，且主发电机变压器容量较大，内阻抗较小。中压侧出口处的短路将产生较大的短路电流，由此而发生的热效应和机械的电动效应使主发电机变压器内部的35 kV绕组严重发热、变形，直接导致绝缘击穿而不能使用。35 kV系统内部过电压导致避雷器动作后，造成工频续流不能及时高效地被截止，致使严重的近距离短路，从而使40 MVA三绕组发电机变压器严重损坏。

　　避雷器的装配位置不正确，按设计规程要求，避雷器应安装在断路器线路侧，即TA的线路侧较为合理，而实际上由于该出线是电缆出线，线路侧装配避雷器受空间位置限制，无法将避雷器安装在断路器与TA之间。这就导致了系统过电压避雷器动作击穿，TA采集不到损坏电流，线路断路器不能迅速高效地将短路损坏点切除。此时只有靠主发电机变压器备用保护动作切除短路故障，相对延长了短路电流被切除的时间，大大恶化了主发电机变压器的运行环境，是引起主发电机变压器线圈故障的又一重要缘由。

　　金属氧化物避雷器在制造过程中存在缺陷，工作性能不稳定，系统过电压时，压敏电阻的阻抗迅速减少，该电阻经高电压和电网流后，压敏电阻在电流热效应的用途下，分子组成产生变化、体积膨胀，使其炸裂，原子核束缚

　　网络中抵御自然破坏的能力太弱，线路廊道树木较多，得不到及时修剪或修剪困难，遇到刮风下雨的恶劣天气，大电都会遭受不同程度的冲击，是引发装置过电压事故的根本原因。

　　从技术、人力、财力提高市电抵御外力破坏和抗风险的能力，处理一切困难及时解除线路廊道内，有碍线路安全运行的一切障碍，消除发生故障的一切隐患和根源。

　　对于小电流接地装置，要采取高效的技术手段，预防产生单相接地时造成谐振过电压而致使配电装置绝缘击穿，构造发电机变压器出口近距离短路的恶性损坏的产生。可采取的手段是：

　　调整避雷器的装配位置，将避雷器由断路器的上侧调节到断路器的下侧装配，若柜内位置狭小，安装困难，应想法扩大空间安装，同时必须在电缆引出线的杆塔处再补装一组避雷器，将过电压限制在室外和断路器可控制的范围内，这样既保证了配电系统的安全，同时，也防止了电缆引线免遭过电压而影响使用寿命。避雷器的安装位置若不进行调整和补装，同样的故障有可能重复产生。

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