YH电站发电机出口空气开关爆炸原因

一、电站概况
　　YH坝后水电站位于闽粤边界，水库总库容3850万立方米，站内安装一台500千瓦的低压水轮发电机组，发电机系赣州电机厂1983年11月产品，型号TSWB143/30-12, 定子绕组为B级绝缘，电站1985年5月并入县电网运行。机组经一台800kVA主变升压，“T”接在35千伏线路上。同时发电机母线上还接有一台S7-30/10近区变和0.4千伏直配线路一条。发电机出口设低压自动空气开关，变压器10千伏、35千伏侧采用跌落式熔断器保护。

　　二、事故经过

　　⒈事故前运行工况

　　由于当时水库水位较低，机组仅做调相运行。从电站提供的事故前运行记录分析，机组属正常运行。“设备绝缘电阻记录簿”上记录：电站检修人员分别于2000年7月和2001年3月测量发电机三相对地绝缘电阻，分别为0.6MΩ、0.5MΩ符合规范不小0.5MΩ的要求，但阻值不高且有所下降。此前，发电机运行、试验一切均正常。

　　⒉事故过程和处理办法

　　2001年5月18日下午雷雨天气，17：10分左右，一阵响雷过后，发电机出口自动空气开关突然爆炸，发电机过流保护动作，机组与系统自动解列，值班人员立即关机、断开灭磁开关，10千伏、35千伏熔断器均未动作。事故发生后当晚，电站检修人员断开发电机中性点，用量程500伏的兆欧表测量定子三相绕组对地绝缘电阻：A相＝ 0.5兆欧　B相＝0兆欧　C相＝0.5兆欧，经仔细检查引出线电缆，绕组端箍可以看到的B相绕组外露部位，均无故障点，初步确定为定子铁芯槽内的绕组主绝缘破坏，金属导体与铁芯之间连通而接地。18：30分起进行５小时定子绕组三相短路烘干；5月19日又进行短路烘干处理后，测量各相绕组对地绝缘：A＝6兆欧、B＝0、C＝6兆欧，初步判断B相绕组绝缘击穿，造成对铁芯对机组外壳接地。现已将发电机出口空气开关更换为DW10-1500/3.从现场查看，发电机定子铁芯两端部绕组肉眼未看到明显绝缘击穿痕迹。抽出转子后，查到了接地点所在的铁芯槽位置，对绝缘损坏的线棒进行局部绝缘处理，耐压试验、绝缘电阻满足要求后，下线就位，装回转子、盘车成功投入使用。
　　三、事故原因及结论

　　由于诏安县属沿海多雷区，年平均雷暴日60－80,高压线路遭受直击雷或感应雷侵害的机率较大。依照5月18日下午天气状况，事故发生应是由雷电波沿线路入侵发电机造成定子B相绕组绝缘击穿损坏，形成对机壳接地，由于低压发电机定子绕组中性点为引出、直接接地运行，B相接地电流通过电机定子铁芯、外壳、大地和发电机中性点构成闭合回路，此时流过该闭合通道到的为单相接地短路电流。其次，传递到发电机定子三相绕组上的感应雷过电压使流过发电机出口回路的三相不对称短路电流幅值剧增，发电机出口空气开关过流脱扣器动作，企图断开发电机主回路，但由于短路电流较大，开关遮断容量偏小，无法迅速切断电弧，最终造成自动空气开关爆炸。

　　从上述分析可以得出结论：雷电波入侵发电机组，造成B相对铁芯击穿，引起单相接地故障。

　　四、存在问题与措施

　　⒈这次事故我们发现：电站主变35 千伏侧FZ-35避雷器未见放电记录器，可见电站电气设备日常巡视和维护存在严重漏洞，是事故发生不可避免的一个重要原因。建议今后要完善全站防雷保护措施，每年雷雨季节前，应做好避雷器预防性试验，同时使接地网接地电阻值满足规程要求，保证避雷器动作后的残压低于变压器和发电机的允许段冲击耐压值，。

　　⒉ 35千伏线路未架设进线避雷线，不符合《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》（DL/T5090-1999）的要求，应在进线段架设1～2公里避雷线；0.4千伏直配线未按防雷保护要求设计，建议采用地埋电缆线。

　　⒊机组运行较久，绝缘水平较低，这从所测量的试验数据就可看出。建议电站平时应加强对机组运行的监测。