變電所雷擊爆炸事故分析報告

1.事故分析

從爆炸現象來看，這個爆炸的能量是很大的，不是一般三相短路能達到的，應該是一起嚴重的因雷擊誘發鐵磁諧振過電壓造成的爆炸事故。因爲母線電壓互感器電感L和母線對地電容C一定的條件下能引起鐵磁過電壓。這個很高的電壓（大於電壓互感器的相電壓35KV/√3=20207V），首先使B相的絕緣遭到了嚴重破壞，短路的熱量使電壓互感器出現裂紋，熱量從裂紋中釋放出來燒灼面板，進而對外殼擊穿放電，隨後發展成單相接地，繼而發展爲兩相、三相的相間短路，發生了爆炸，造成了此次事故發生。

2.事故前存在的狀況

（1）35KV三相電壓從變電所投運以來，一年多始終不平衡，而且兩臺互感器櫃（小車式）互換位置以後，情況依然如此。正常的35KV相電壓是20207V，在同一時刻A相電壓高時達到22400V，B相低時達到19700V。最大相差近2700V。而最高相電壓大於額定值得10%以上，而且有時平衡，有時又不平衡。三相電壓始終處在不穩定狀態。

（2）因三相電壓不平衡，會經常出現有接地報警的情況發生，經多次查找，但又找不到接地點。（開口三角接地報警裝置電壓，設置在20V動作）。

（3）事故前的負荷很小，基本上是空母線運行。

（4）事故發生時有雷電出現，改變電所處在雷擊多發區，雷擊產生感應過電壓。

3.事故起因分析

（1）經過分析，筆者認爲在雷擊感應過電壓情況下，且三相電壓不平衡，瞬間的電壓變化造成電壓互感器組各只產生激磁涌流不一樣，還有電壓疊加的結果也不一樣。使電壓互感器的電感參數不再是一個常數，而是發生了很大的變化。當某相繞組通過的激磁涌流大時，就有可能使鐵心工作在飽和區，此時該相繞組電感小，其他兩相繞組電感大。（正常情況下，電感性狀態，三相負載基本上是對稱的，是不會發生諧振的。）如果這時飽和相的感抗正好等於容抗（Xl=Xc），就很容易發生諧振。

（2）電壓互感器的電感參數是在工頻下的測試和使用數據，它的電感一定，頻率一定，那麼感抗Xl=ωL=2πfL，從公式知，當f變化時它的感抗也在變化，由於雷電的頻率很高，電壓互感器在很高頻率的作用下，電壓互感器的參數發生了變化，如果這時B相的感抗正好滿足了系統的容抗條件，Xl=Xc。也同樣會發生諧振。

（3）由於當時負荷也很小，基本上是空母線運行，系統母線對地的電容也小。根據容抗公式Xc=1/ωC可知，容抗與電容是反比的關係。所以容抗很大。如果在雷擊激發的情況下，系統的感抗參數發生變化的結果，感抗和容抗相等，既Xl=Xc時，也能發生諧振現象。

諧振的結果就是使B相的絕緣首先遭到了嚴重破壞，隨後發展成單相接地，繼而發展爲兩相、三相的相間短路，發生了爆炸，造成了此次事故的發生。

4.措施

（1）覈算接地保護範圍，加裝獨立避雷器。獨立避雷針及其接地裝置與被保護建築物及電纜等金屬物之間的距離不應小於五米， 主接地網與獨立避雷針的地下距離不能小於三米，獨立避雷針的獨立接地裝置的引下線接地電阻不可大於10Ω，並需滿足不發生反擊事故的要求。

（2）加裝線路避雷器，當線路上出現過電壓時，將有行波導線向變電所運動，起幅值爲線路絕緣的50%衝擊閃絡電壓，線路的衝擊耐壓比變電所設備的衝擊耐壓要高很多。因此，可在接近變電所的進線上加裝線路避雷器是防雷的主要措施。

（3）對變電所、線路選配合適的避雷器裝置，抑制雷擊過電壓。進線上裝設閥型避雷器，閥型避雷器的基本元件爲火花間隙和非線性電阻。變電所的每一組主母線和分段母線上都應裝設閥式避雷器，用來保護變壓器和電氣設備。各組避雷器應用最短的連線接到變電裝置的總接地網上。避雷器的安裝應儘可能處於保護設備的中間位置。

（4）在35KVPT櫃上加裝一次和二次消弧消諧裝置，消除PT櫃產生的二次諧波，使得供電更加安全可靠。

5.結語

變電所是電力系統防雷的重要保護設施，如果發生雷擊事故，將造成大面積的停電，嚴重影響生產和生活。因此變電所的防雷措施必須十分可靠。