電壓互感器櫃爆炸事故實例分析

某化工生產企業的尿素變電所內，發生了一次爆炸事故，lOkV高壓配電室I段電壓互感器嚴重燒壞，該電壓互感器櫃的小車麵板及櫃門炸開，高壓配電室的部分門窗也被衝開，本段母線上正在運行的幾台高壓電動機全部跳閘，尿素裝置被迫停車，對全廠生產造成嚴重影響。
一、事故經過
該化工生產企業的尿素變電所lOkV高壓配電室，共有高壓櫃17台(其中2台進線櫃，2台電壓互感器櫃，1台母聯櫃，2台變壓器櫃，1O台電動機櫃)，分別布置在I、Ⅱ兩段母線上分列運行，從2009年投運後，I段電壓互感器經常燒壞。更換過幾次，懷疑是電壓互感器容量小所致，後把容量30VA的換成5OVA的互感器。在2011年4月29日14時10分左右，變電所發出1OkV係統接地、3號尿素循環水電動機(該電動機接在I段母線上)接地信號，隨後I段母線電壓互感器櫃的小車麵板及櫃門(5ram厚的鋼板)被炸開，高壓配電室的部分門窗也被衝開，玻璃碎片飛出院外幾米遠，電壓互感器嚴重燒壞，I段母線上正在運行的5台高壓電動機全部跳閘，尿素係統被迫停車，嚴重影響生產。

二、事故原因分析
事故發生後，該企業安全處及電氣技術人員對事故發生經過進行調查，勘查事故現場情況，對事故原因分析如下：
1．直接原因
該lOkV高壓配電室的2台電壓互感器櫃，分別采用3台JDZJ—lO型電壓互感器作為測量電壓、電能、功率及絕緣監視和保護之用。3台電壓互感器的一、二次側繞組為星形接法，輔助繞組為開口三角作為係統絕緣監視之用。10kV配電係統一般為中性點不接地係統，正常運行時，電壓互感器一次側繞組接在高壓側，承受係統的相電壓為10000V；二次側繞組分別感應出的相電壓為IOOV，線電壓為IOOV；輔助繞組各相感應出的相電壓為100V，接成開口三角，理論上L線與N線之間的電壓為0V，實際運行中有3～5V的電壓。當3號尿素循環水電動機發生單相接地，即1OkV係統單相接地時，接地相對地電壓為0V，電壓互感器一次側繞組不接地相對地電壓升高到係統的線電壓IO000V，電壓互感器的開口三角之間會輸出IOOV的電壓，啟動接在開口三角之間的繼電器動作，從而發出接地信號或動作於開關跳閘。
而在恢複此櫃重新配線中發現，I段電壓互感器開口三角的I線與N線接錯，把L線接在N線的端子上，這樣就相當於短接了開口三角。當lOkV係統接地幾次後，此次又有3號尿素循環水電動機單相接地發生，使電壓互感器便被嚴重燒毀，小車麵板及櫃門被炸開，配電室門窗也被衝開。電壓互感器嚴重毀後，電壓小母線失壓，導致I段母線上正在運循環水電動機單相接地發生，使電壓互感器便被嚴重燒毀，小車麵板及櫃門被炸開，配電室門窗也被衝開。電壓互感器嚴重毀後，電壓小母線失壓，導致I段母線上正在運行的5台高壓電動機低電壓保護動作全部跳閘，尿素係統被迫停車，嚴重影響生產。所以在變電站安裝過程中，施工人員沒有嚴格按施工圖紙要求接線，將I段電壓互感器開口三角的I線與N線接錯，是導致此次事故發生的直接原因。
2．間接原因
變電站安裝施工完成後，在試驗、調試和驗收過程中，相關人員沒有嚴格按照相應的規程規範對I段電壓互感器櫃進行檢查調試、傳動試驗，檢驗整個二次回路是否正確。驗收人員也沒有進行仔細深入施工現場，認真逐項檢查驗收，沒有及時發現I段電壓互感器開口三角的L線與N線接錯的事故隱患，並及時整改完善，是導致事故發生的一個間接原因。
變電站的設備管理、檢修和檢查工作不全麵、不到位。在該變電站運行近2年時間內，運行檢修人員在日常檢查、檢修和年度大修時繼電保護工作不嚴不細，也沒有及時發現並整改I段電壓互感器開口三角的L線與N線接錯的事故隱患，沒能保證設備完好、安全穩定運行，是導致事故發生的又一間接原因。
三、防範措施
針對以上對本次電壓互感器開關櫃爆炸事故原因的詳細分析，采取了如下具體的整改和防範措施：
(1)加強變電站安裝施工、試驗調試和驗收管理。安裝過程中必須嚴格遵守相應的規程規範按圖施工，在試驗和驗收階段，繼電保護和安全自動裝置嚴格按正式定值通知單進行整定，設備的檢查、調試、傳動是檢驗整組回路是否正確的必要手段，驗收工作應由專門的驗收人員進行，驗收人員應深入施工現場，了解情況，熟悉設計圖紙和繼電保護裝置，逐項檢查驗收，及時發現、排查事故隱患，予以整改完善，經驗收合格的繼電保護裝置才能投入運行。
(2)加強電氣設備的檢查檢修，按照電氣設備檢修規程和完好標準，做到定期檢測、定期維護等預檢預修工作。特別是在每年年度大修期間，對變電站所有設備進行全麵徹底檢查試驗，電壓互感器二次側接線至少要一年進行一次檢查緊固，確保電壓互感器二次側不短路，尤其開口三角形二次側容易被忽略，更應該進行檢查、校驗。保證完好，及時消除各類事故隱患，防止類似事故再次發生。
(3)對於有電壓並列裝置的手車式電壓互感器，需要進行並列使用時，應將電壓並列裝置打到並列後，迅速將需退出運行的電壓互感器二次側熔絲拔掉，將電壓互感器拉至試驗位置，防止二次側向一次側反送電，危及人身與設備安全。
(4)強化對員工日常安全教育和培訓，進一步提高員工安全素質和安全意識，提高發現問題、處理緊急情況和一般事故的能力。