【阿里巴巴冶金】 1995年8月29日南山矿后备区主扇线路，由于雷击发生过电压，将两台主扇电机烧损，致使主扇停运16h，现就该事故做一扼要剖析。

1　主扇供电线路及电机结线情形

　　南山矿后备区主扇由35KV竖井变534#、590#两回6KV配出线路供电。534#线路全长2.2km，509#线路全长2.1km，导线采纳LGJ——7Ｓ0，架线方法为△方法。后备区主扇进线电源结线方法(如图1)，正常是由534#电源供电，509#电源备用，在距高压室15m处设一变压器台，台上安装2台变压器，辨别接在534#和509#两回线路上，变压器供主扇同步机励磁电源。每台变压器辨别接一组避雷器，共用一组接地线，主扇高压配电室内的母线上设一组FS型避雷器。

图1

2　事故经过

　　1995年8月29日下午，南山地域有雷阵雨，雷电运动频繁。16时左右，534#线路遭雷击，使线路发生过电压，将正在运行的1#主扇电机定子线圈中的B相中的一匝线圈对地(电机铁心)击穿，1#主扇电机停运。停运后将534#电源进线倒由509#供电，启用2#主扇电机，运行至23h 50min，509#线路再次遭雷击，线路发生的过电压将运行中的2#主扇电机也烧损，同时竖井变电所509#线路，配出开关过流继电维护动作开关跳闸，线路停电。

3　线路雷击过电压情形剖析

　　剖析烧损电机事故原因是由于线路过电压引起的。在事故产生的光阴内，变电所及线路没有操作，变电所一、二次电压均正常。在这种情形下产生线路过电压，一定是外部过电压，也就是雷击引起的过电压。

　　雷击过电压有两种情形，一是直接雷过电压，二是感应过电压。感应过电压在线路导线上发生的最大电压Ug：

　　Ug感应过电压最大值(KV)

　　I雷电流幅值(KV)

　　ha导线平无高度(m)

　　s雷击点与线路的距离(m)

　　直击雷，雷击杆塔时，在线路发生的感应过电压最大值Ug：

　　Ug≈aha

　　Ug感应过电压(KV)

　　ha导线平无高度(m)

　　a感应过电压系数，其值等于以KA/μs计的雷电流陡度值。

　　按感应过电压盘算

　　依据我国雷电流幅值概率曲线(见图2)

图2　我国雷电流幅值概率曲线

　　取概率为65%时，则雷电流幅值为20KA，取线路平均高度为7m，雷击点与线路的距离100m，则雷电流在线路上感应过电压的数值为：

　　若按直击雷，雷击杆塔时，且取雷电流的陡度为5.8KA/μs

　　则导线过电压，Ug≈5.8×7=40.6KV

　　因此，一般雷击过电压的幅值是对比高的，大都超过内部过电压的幅值。

4　事故原因剖析

　　在事故产生后，通过反省，两条线路都没有显明的直接落雷点，线路导线和瓷瓶没有烧损的痕迹。高压室内避雷器(FS—6型)有放电的迹象，将该组避雷器做工频放电实验，放电电压符合实验尺度，反省发明室外变压器台避雷器的接地线断线，避雷器没有放电痕迹。

　　通过前面的剖析，雷击过电压的幅值是对比高的，在如此高的过电压下，耐压值较低的设施或装备，往往首先放电。由于南山矿后备区主扇线路接有变压器和高压室母线上接有FS型避雷器，而变压器和线路绝缘子耐压较高，线路过电压只能由避雷器来限幅。其维护原理(如图2)所示。

　　避雷器是用来限制过电压的一种重要维护电器，避雷器通常接于导线和地之间，与被维护装备并联，当电压到达避雷器放电电压时，避雷器立即动作，释放过电压电荷，将电压限制在必定的程度，维护绝缘，使电网能够正常供电。

　　避雷器维护过电压的重要性能指标是：

　　冲击放电电压：就是在避雷器两端施加给定波形的冲击电压波时，于放电前所到达的最高电压值称为冲击放电电压；冲击电流残压：技能条件规定的冲击电流通过避雷器时，在避雷器阀片上发生的电压降，称为冲击电流残压；灭弧电压：避雷器可靠灭弧的最大容许的工频电压称为灭弧电压。

　　在南山矿后备区主扇所接的避雷器型号为FS-6，其冲击放电电压和残压都较高(其性能见附表)，当残压高于主扇电机的绝缘耐压程度，则电机被过电压击穿，造成烧损。FS-6型避雷器的残压可达30KV，远远高于主扇电机的绝缘耐压程度(2倍额定电压加1KV=13KV)

5　事故教训及预防办法

　　(1)管理方面的原因

　　室外变压器台的避雷器接地线断，没有起到维护作用，事前没有定期反省，故没有发明接地线断线。

　　在1#主扇电机遭雷击后，只是将2#备用电机启动，而未对雷击线路、避雷器放电情形及设施是否完美进行全面的反省，没有反省出室外避雷器接地线断线，致使线路第二次遭雷击时，该避雷器仍没有起到维护作用。

　　(2)避雷器选型方面的原因

　　《电力装备过电压维护设计技能规程》SDJ—79第99条：“维护高压旋转电机的避雷器，一般采纳FCD型”。《电力工程电气设计手册》第十五章第四节旋转电机的过电压维护一般原则也指出：“维护高压，旋转电机用的避雷器，一般采纳FCD型碰吹避雷器或氧化锌避雷器”。而该主扇高压室内母线上选用的避雷器为FS型(FS型与FCD型避雷器性能对比见附表)，FS型避雷器冲击放电电压和残压都较高，没能与电机绝缘程度相配合。

　　(3)电机防雷维护不完美

　　《电力工程设计手册》明白“与架空线直接衔接的旋转电机应采用完美的进线维护和静电电容器来维护电机”。《电力装备过电压维护设计技能规程》SDJ—79，第97条，也明白300KW以上到1500KW以下的直配电机可采纳图26的维护接线。该图其有3种维护接线，如图3，而该主扇电机不具备规程所请求的维护。

　　(4)今后的预防办法：①增强输电线路的防雷设施的反省工作，保证防护设施及接地的完好。②对施转电机采纳专用的FCD型避雷器，进行防雷维护。③完美旋转电机的防雷配套维护，按规程的请求完美设施。④增强防雷设施的综合管理，明白职责，产生线路雷击后应进行全面的反省。

FS与FCD型避雷器性能对比

型号额定电压灭弧电压工频放电电压冲击放电电压残压FS6KV7.6KV16—19KV35KV30KVFCD6KV7.6KV15—18KV19KV20KV

图3　300KW至1500KW以下直配电机的维护接线

作者单位：刘正东　刘同增　线娜贞　鹤岗矿务局机电处

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