王清昊，张　磊，黄延海，张　华，葛长鑫

(国网抚顺供电公司 变电检修室，辽宁 抚顺 113008)



抚顺中寨变66kV消弧线圈事故分析

王清昊，张磊，黄延海，张华，葛长鑫

(国网抚顺供电公司 变电检修室，辽宁 抚顺 113008)

针对国网抚顺供电公司220kV中寨变66kV消弧线圈冒烟事故进行分析，介绍了消弧线圈的工作原理和使用价值，并列举出可以引发消弧线圈事故的几种原因。详述了事故后消弧线圈返厂吊芯检查的全过程，并对比事故前后的色谱试验数据和运行报告，得出结论：此次中寨变66kV消弧线圈冒烟事故主要是由于厂家在设计、制造过程中留下的隐患造成的。

消弧线圈；绝缘击穿；油色谱；红外检测

1　消弧线圈引发事故的原因

消弧线圈实际上是一个具有带气隙铁芯的可调电感，消弧线圈接在中性点和大地之间，当发生单相接地时，消弧线圈产生的电感电流可以抵消单相接地的故障电流，使得单相接地电流大大减小，以此避免产生弧光接地过电压。

消弧线圈出现故障与系统中故障及异常运行情况有着密切的关系。在网络正常情况下，作用在消弧线圈上的电压只是较低的中性点位移电压，所以只有很小电流流过。只有在系统发生单相接地故障或系统严重不对称时，消弧线圈才有较大的补偿电流。因此，消弧线圈一般只有在系统接地、断线及三相严重不对称，并且有较大的电流长时间通过时，才可能发生严重的内部故障。消弧线圈出现事故的原因有以下几种：1)谐振过电压；2)过电流；3)内部缺油；4)设计及制造工艺不符合要求。

2　中寨变66 kV消弧线圈事故原因分析

2.1事故概况

10月22日6时50分，监控系统显示中寨变66kV系统C相接地，随即清原变66kV清硫线过流三段保护动作跳闸，距离保护及重合闸未动作(过流三段保护动作，闭锁重合闸；清硫线为单相接地故障经过渡电阻衍生相间故障，由于接地过渡电阻很大，超出距离三段保护范围，所以距离保护未动作，事后巡线结果证实保护动作正确)，同时中寨变66kV系统接地消失。清硫线所带二道沟、硫化铁、高家街及夏家堡4座66kV变电站全停。检查清原变电所内设备无问题后，调度下令66kV清硫线强送一次。7时2分，清硫线强送成功，同时中寨变66kV系统C相接地信号显示，34s后清硫线过流三段保护动作再次跳闸。7时4分，中寨变 66kV消弧线圈轻、重瓦斯保护信号显示。7时30分，中寨操作队汇报中寨变消弧线圈冒烟。7时34分，按调度令中寨变66kV消弧线圈停电。

2.2事故前运行方式

事故发生前，中寨变2#主变运行，1#主变备用，带清原变、南杂木变、红透山二变等19座66kV公司所属变电站，3座用户变电站，3座电厂运行，故障前负荷86MW。经计算中寨网电容电流85.68A，投入2台消弧线圈：中寨变消弧线圈投100A、清原变消弧线圈投25A运行，均为手动模式，补偿度45.9%。

2.3事故后返厂吊芯检查

中寨220kV变电站66kV消弧线圈于2010年5月12日投运，型号为XDZJ-3800/66，由某电气股份有限公司制造，出厂日期为2008年12月。有载开关厂家为某电力设备制造有限公司，生产日期为2008年11月。中寨220kV变电站66kV消弧线圈故障后，移至辽宁永泰变压器制造有限公司进行了吊芯检查，消弧线圈损坏情况如图1所示。

图1　消弧线圈本体在中部第22、23、24段线圈变形

由图1可以看出，线圈首尾段完好无损,在中部第22、23、24段发现线圈有扭曲变形现象,线圈压板开裂，拉杆绝缘断裂，电表线圈导线断开。有载开关部分，动触头沿均压环对开关头部放电，绝缘筒上的触点及动触头有少量电弧飞溅的痕迹，如图2所示。

图2　有载调压开关桶内触点及开关本体

2.4事故的原因分析

查看中寨变66kV消弧线圈事故前后的色谱试验数据，如表1所示。从表1可以看出，此台消弧线圈于2011年7月15日曾经发生喷油事故，在以后的运行中，乙炔(C2H2)量不断增长，证明消弧线圈内部存在放电现象。

从故障录波仪调出的波形图(见图3)可以看出，本次事故时系统没有发生谐振现象。

另外可以看出，10月22日6时50分，中寨变66kV系统C相接地后，作用在消弧线圈上的位移电压经过5个周波逐步升高并稳定在31kV左右。在这个电压下消弧线圈可以运行不大于2h，而消弧线圈仅运行了1min28s就轻、重瓦斯报警，因而可以确定有载调压开关在绝缘方面出了问题。从表1的色谱数据也可以证明，该消弧线圈每次启动运行时内部就有放电现象。

因此，可以判断此次消弧线圈事故是由于厂家在设计、制造过程中留下的隐患导致的。在系统出现单相接地时,瞬间产生的冲击过电压在绕组中造成了电压振荡。在此振荡电压作用下，隐患进一步扩大，内部绝缘进一步损坏，最终导致绕组在短路电流作用下变形、断裂。

表1　事故前后中寨变消弧线圈色谱试验数据　μl/L

图3　中寨网事故发生时监测到的波形

3　交接试验和运行的要求

为确保消弧线圈安全运行，需要满足以下条件：

1)对试验项目方面的要求。

目前，试验项目包括：①绕组连同套管的直流电阻试验；②绕组连同套管的绝缘电阻及吸收比试验；③油浸式消弧线圈连同套管的介质损耗因数试验；④绝缘油试验。

交接试验项目应该齐全，必要时增加下列试验，如果不具备试验条件，可以委派生产厂家进行试验：①消弧线圈伏安特性曲线试验；②油浸式消弧线圈连同套管的直流泄漏电流试验；③绕组连同套管的交流耐压试验；④额定电压下冲击合闸试验。

2)对运行单位的要求。

①尽快将消弧线圈的电流、电压接入故障录波系统。

②加大对变电专业的红外成像仪的投资力度，加强红外检测技术的培训，提高运行人员的红外检测能力。

③若接地故障持续15min未消除，应立即派人检查消弧线圈本体，上层油温应正常，无冒烟喷油现象，套管无放电痕迹，接头无发热现象，并每隔20min检查一次。若上层油温超过95 ℃，持续运行时间超过规定值，应向当值调度员申请停用消弧线圈。

4　结　语

采购消弧线圈时，应选用通过国家权威部门认定，试验和检定合格在有效期内，以及有运行经验的消弧线圈。长期以来，由于部分制造厂存在不少问题，导致部分消弧线圈的设计和制造工艺出现问题，在抗谐振能力和抗系统短路能力方面还存在不足。正是这些问题的存在，才导致消弧线圈在启动后经常发生冒烟、喷油、声音异常等故障。

由于消弧线圈在制造过程中手工操作量大，工艺控制复杂，分散性较大，为保证消弧线圈的质量，必须派专业人员对制造过程进行监督，并将试验报告和监造报告作为原始资料存档。

[1]陈家斌.变电运行与管理技术[M].北京：中国电力出版社，2004.

[2]雷玉贵.变电检修[M].北京：中国水利水电出版社，2006.

[3]刘常碧. 某厂2#主变故障跳闸事故分析[J].沈阳工程学院学报:自然科学版,2014(1):27-31，40.

[4]刘仲.一起消弧线圈故障造成的电网事故处理及分析[J].机电信息，2013(27)：13，15.

(责任编辑佟金锴校对魏静敏)

ArcSuppressionCoilAccidentAnalysisinFushunZhongzhai66kVSubstation

WANGQing-hao,ZHANGLei,HUANGYan-hai,ZHANGHua,GEChang-xin

(Maintenanceworkshop,StateGridFunshunPowerSupplyCompany,Fushun113008,LiaoningProvince)

Throughtheanalysisof66kVarcsuppressioncoilsmokeaccidentinFushunZhongzhai220kVsubstation,thispaperintroducedtheworkingprincipleofarcsuppressioncoilandutilizingvalue,andcitedseveralreasonscausingarcsuppressioncoilaccidents.ThispaperalsointroducedindetailthewholeprocessofhoistingcorecheckinginLiaoningYongtaiTransformerManufacturingCo.,Ltdaftertheaccident.Thecontrastreportofthechromatographytestdataandtheoperationbeforeandaftertheaccidentverifiedthecorrectnessoftheaccidentanalysisresultsthattheaccidentwascausedduetoleavehiddentroubleintheprocessofdesignandmanufacture.

Insulationbreakdown；Arcsuppressioncoil；Oilchromatography；Infrareddetection

2016-03-14

王清昊(1963-)，男，辽宁辽阳人，高级技师。

10.13888/j.cnki.jsie(ns).2016.03.010

TM864

A

1673-1603(2016)03-0239-04