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编辑｜旺材变压器

一起配电变压器事故的原因分析

陈锦胜

东莞供电局

摘要：介绍麻涌变电站F11墟镇线全线跳闸，对事故原因展开调查，对事故线路建模仿真，了解故障

发生时系统的状态，查找故障点801开关的短路电流波形，最终发现这起故障的发生主要是由于小动物引起配电线路故障跳闸所造成，并制定了相应防范措施。

关键词：外力破坏；配变事故；防范措施；PSCAD 仿真

东莞供电局根据2013 年外力破坏故障分析，结合实际制定2014 年配电设施外力破坏故障及跳闸控制目标，下达麻涌供电分局的目标是3 次。2014 年1 月份麻涌供电分局发生1 起10 kV 配电线路因外力破坏引起跳闸事件，小动物进入高压开关柜引起10 kV 配网线路跳闸事故，因此有必要对此事故进行重点分析，采取有效措施杜绝同类事故的发生。

1 事故设备情况和处理过程

1.1 事故设备情况

事故配电变压器为：110 kV 麻涌站10 kV–F11 墟镇线

善人坊配电变压器，型号为SCB9–630 kVA，高压开关柜型号为XGN15–12，设备投运日期为2002 年12 月31 日。善人坊配电变压器低压历史最高运行负荷828 A，负载率为91.05%，2013 年低压负载766 A，负载率为84.24%，该设备连续运行12 年时间，设备存在老化问题，损坏设备：（XGN15–12（F.R）/T100–31.5SF6）环网柜一台。

1.2 事故发生经过

2014 年1 月14 日06:38，麻涌供电分局急修班接到

95598 故障报修理，麻涌变电站F11 墟镇线全线跳闸，跳闸前电流为65 A，集控中心继电保护显示A、C 相间短路。经急修班巡视发现F11 墟镇线善人坊配电变压器801 开关柜发生爆炸引起全线跳闸停电。排除其他设备不存在故障后，为尽快恢复供电，将麻涌站F11 墟镇线善人坊配电变压器故障点隔离，在8:45 向配调中心申请恢复主线供电。

对故障点认真检查，发现麻涌变电站F11 墟镇线善人坊配电变压器801 开关柜内有一小动物（老鼠）尸体，三相熔断器烧断。事故发生后，经对801 开关柜进行绝缘试验，发现开关高压侧绝缘电阻仅为35 M Ω，绝缘偏低。再对其进行耐压试验，试验发现在电压达到17 kV 时，存在明显的放电现象，异响过大，且C 相熔管连接片完全烧坏，经开关厂技术人员判断后，认为设备无法修复，事故处理方法为对该设备进行更换。

2 故障原因分析

直接原因：小动物（老鼠）从601 开关柜电缆进线口爬进

柜内，通过柜内通道爬进801 开关柜过程中触及高压电缆引起电缆相间短路从而导致开关柜爆炸。

间接原因：由于该箱式变压器在2002 年12 月31 日投

运时601 开关柜进线电缆口没有封堵留下安全隐患。运行人员巡视过程中因无法停电打开高压开关柜进行正常检查，难以发现设备存在防小动物措施不足，导致故障发生。施工质量[2] 不合格。因当时分局对新设备投运的验收实施细则还未制定，从而存在施工人员无证上岗、工程管理人员无质量管控、运行人员无验收的“三无”现象。

3 事故线路建模仿真

利用PSCAD/EM TDC 电力系统仿真软件对事故线路进

行仿真[3–5]，目的是了解故障发生时系统的运行状态，以此提出相应防范措施。

3.1 仿真元件和模块

元件是代表一个器件模型，有时以框图形式出现，是

PSCAD 中电路的基本组成部分。本案例仿真使用的元件包括变压器、断路器、电阻、电抗、等效模型、接地点。模块是一种特殊形式的元件，它由基本元件组合而成，而且可以包含其他模块，从而可以形成分层系统结构。本案例的配电变压器台区使用模块表述，包括进线、配电变压器都纳入其中。为减少仿真版面，在不影响仿真效果的前提下10 kV 馈线图中的电缆分接箱只作一个电气连接点来考虑。

3.2 仿真的数据取值

在仿真中，10kV线路的电缆线路用PI 等值模型计算，

它的等值电阻和电抗用《10 kV 电缆线路短路电流计算及应用》[6] 一文表3 的数据。10kV–F11墟镇线是110 kV麻涌变电站#2变压器的10kV出线，其容量为63MVA，故仿真中标么值SB= 63 M VA。配电变压器台区的负荷取自东莞供电局自动化计量系统故障发生时的瞬时值。

3.3 系统接线

结合110kV麻涌变电站10kV–F11墟镇线一次接线使

用PSCAD4.2软件对故障系统进行仿真，短路故障为两相短路，短路模拟信号在0.25s 处发生。110kV麻涌站10 kV–F11 墟镇线仿真接线如图1所示。B711开关的短路电流波形如图2 所示。

4 质量防范措施

此类事故主要是由于封堵不良、防小动物措施存在漏

洞等隐患导致配电房进小动物引起配电设备故障，导致线路跳闸。为避免今后类似故障发生，做出相应的防范措施。

加强考核，对于因运维不到位导致发生小动物造成事故的，对运行维护人员第一次实行黄牌警告，并纳入其季度绩效评分，若再次发生，通报批评，年度绩效评为不合格。

无停电计划的防范措施。全面开展配电房、箱式变压器等配电设施和生产场所的防小动物措施整治检查，重点检查防小动物挡板是否完好，10kV进线电缆沟、低压出线孔是否封堵或封堵是否已脱落，门窗是否严密、牢固，门窗、排气扇的隔网是否已安装或隔网有无破损现象等，针对存在的问题和缺陷，全面整改落实。

有停电计划的防范措施。结合停电机会，全面开展公

用电房绝缘化改造，做到逢停必做，如发现漏洞，及时封堵。

麻涌供电分局利用110kV华南站全站检修停电的机会开展了专项行动，一共封堵了大盛大道北箱式变压器等7个公用电缆分箱和10kV—F3广麻线中麻公路西5 号公用电缆分接箱等15个箱式变压器的漏洞。

建配电线路中分段安装“看门狗”（分支分界自动开关

柜/ 柱上开关），从而在故障时缩小停电范围。经济条件充裕的可在配电变压器的进线开关柜进行改装，受投资额度限制的可将台区划分区域，在区域的分支电源处安装，如本案例仿真图的N6接点–10kV荔枝基公用电缆分接箱。

（来源：变压器技术）

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