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一起10kV母线避雷器引起的触电事故的原因分析和应对措施
2017-04-26 18:32:42  作者:  来源:中国设计师网  
  •   钢铁企业10kV供配电系统大多采用户内交流金属铠装抽出式开关柜,其中母线电压互感器(以下简称PT)和避雷器一般设置在一个柜内,电压互感器检修时可以拉出至柜外。但是,避雷器的布置和接线方式由于没有规范强制要求,不同的生产厂家具有不同的方式,在操作和检修时,如果不留意,可能会成为安全隐患。
    关键字: 高压开关柜

  1 前言

  钢铁企业10kV供配电系统大多采用户内交流金属铠装抽出式开关柜,其中母线电压互感器(以下简称PT)和避雷器一般设置在一个柜内,电压互感器检修时可以拉出至柜外。但是,避雷器的布置和接线方式由于没有规范强制要求,不同的生产厂家具有不同的方式,在操作和检修时,如果不留意,可能会成为安全隐患。

  2 事故简介

  2012年6月,一设备检修单位在马钢某铁厂TRT高配室检修时发生一起PT柜检修期间由母线避雷器引起的触电事故,造成一名检修人员手臂被高压电弧击穿。事故发生前,检修人员准备对PT小车拉出柜外的PT柜内相关电气设备进行检查和试验工作,打开后柜门后未验电就盲目对避雷器进行维护试验,由于避雷器带电,造成检修人员触电。

  3 原因分析

  事故发生后,对35kV、10kV、6kV开关柜等进行了全面的检查和梳理后发现,有的厂家生产的PT柜母线避雷器是接在PT隔离刀闸后面,有的厂家PT柜母线避雷器是直接接在母线上的,引起该次事故的避雷器正是直接接在母线上的(当时母线并未停电),由于运行和检修人员不熟悉PT柜避雷器的接线方式,误认为PT小车拉出柜外后柜内避雷器也已停电,因此引发了此次事故。PT柜避雷器的两种接线方式分别如图1、图2所示:

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图1 避雷器接在PT隔离刀闸后

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图2 避雷器直接接在母线上

  4 防范措施

  铁厂发生触电事故后,能控中心北区(原二能源总厂)组织电气专业人员对全厂高压开关柜的PT柜避雷器的接线方式进行了检查,发现110kV变电所等采用上海西门子高压开关厂的10kV高压开关PT柜避雷器采用的是图1所示的接线方式,采用现代南自、大连神通等高压开关厂的浮船、水厂、排涝、氢站、91#钢軋变35kV开关室等高压PT柜避雷器采用的是图2所示的接线方式,避雷器是直接接在母线上的。

  发生该起事故后,二能源总厂召集了全厂所有作业长进行开会,并采取了如下的防范措施:

  (1)要求作业区所有人员必须清楚本站所PT柜母线避雷器的接线方式;

  (2)按标准化作业,柜后设备检修维护时必须验电;

  (3)专门制作了专用警示牌,在全厂PT柜避雷器接线如图2所示的避雷器所在的柜门上挂“母线未停电,禁止打开柜门”警示牌。

  第一、二能源总厂整合后,能控中心对南区各个专业35kV、10kV、6kV开关柜等进行了全面的检查和梳理,发现南区铁前空压站、给排水分厂部分高配室、21#集控站等站所也还有采用图2这种PT柜避雷器直接接在母线上的,在电气专业会上要求上述站所和所在分厂采取同样的防范措施,防止设备检修试验时发生安全事故。

  5 改造措施

  根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(修订版)规定:高压开关柜内一次接线应符合国家电网公司输变电工程典型设计要求,避雷器、电压互感器等柜内设备应经隔离开关(或隔离手车)与母线连接。因此,除采取上节所述的防范措施外,有条件改造的要尽快采取措施进行改造。

  改造主要可以采用以下四种方式进行改造:

  (1)在原柜内进行改造。对避雷器的接线和布置方式进行重新设计,将避雷器接到PT手车上或PT隔离刀闸后面,这种改造方式直接利用原有柜内空间,无需增加新的柜体设施,费用相对较少;但是,由于柜内空间有限,柜内隔板、绝缘子、引线改动较大,改造难度大,并且容易出现电气元件或接线之间绝缘距离偏小等问题,因此,只有改造时间充足的设备可以考虑这种改造方式。

  (2)设计一个单独的避雷器小车,该小车布置在电压互感器下面。这种改造方式需要在柜内设计一组避雷器小车的静触头,静触头的引线可以利用原避雷器从母线连接的引下线,开关柜下部的隔板等也要作相应的改造,改造后的接线图和柜内示意图如图3所示,经过这种方式的改造后,避雷器在维护和试验时可以单独拉出来试验,母线无需停电。

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图3 单独设置避雷器小车的PT避雷器柜

  (3)利用所用变压器柜进行改造。这种改造方法是拆除PT柜内的避雷器,将避雷器接在所用变压器柜内的刀闸或断路器后进行布置和固定。这种改造方式是充分利用所用变压器柜的空间结构,同时,利用了所用变压器长期运行的特点保证避雷器在线运行,避雷器的年检工作可以随同所用变压器一起进行。

  (4)利用备用开关柜进行改造。这种改造方式最简单,在有长期不用的备用开关柜时可以采用这种方式,将PT柜的避雷器拆除后接至开关柜的出线侧,正常运行时将开关合上即可。

  6 后语

  高压开关柜母线避雷器是防止过电压的重要设备,需要长期运行,其接线方式直接影响避雷器的检验方便性以及检修试验时人员的安全性,因此,在变电所建设时,要对设计院的图纸以及设备制造厂的图纸进行认真审查,要求PT柜内的避雷器应经隔离开关(或隔离手车)与母线连接。对于PT柜内避雷器直接接在母线上的老式开关柜,要采取相应的防范措施,防止出现触电等安全事故;有条件的要采取适当措施进行改造,消除安全隐患,并为避雷器的检修试验提供方便。

  作者简介

  曾文清(1969- ),男,1991年毕业于西安交通大学电力系统及其自动化专业,电气高级工程师,从事能源运行和技术管理工作。

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