案例 ¦ AVR小室励磁柜短路事件原因分析

事件概况

某电厂4号机组采用UNITROL5000励磁系统，7月3日11：50左右，4号机组AVR小室内交流进线励磁柜内部发生短路，发电机保护动作，4号机组跳闸解列。该发电机组励磁系统如图所示。

检修人员进人现场，发现4号机组励磁交流进线柜内母排端部三相对地短路，短路电弧将进线柜侧壁击穿约600mmX 400mm的孔洞，柜内母排端部一组绝缘支撑板烧毁已严重碳化。所辖设备班组立即响应，办理紧急工作票，在核对安全措施后进行了抢修。

(1)使用环氧树脂板重新制作一组绝缘支撑板，并进行绝缘漆涂刷提高其防潮性能，用于更换母排端部严重碳化的绝缘支撑板。

(2)对柜内母排端部进行打磨，防止尖端放电。

(3)对电弧击穿的侧柜门进行整形，并使用环氧树脂板对烧毁部分进行修补。

(4)部分母排支撑绝缘子和绝缘支撑板受弧光照射表面有轻微灼伤痕迹。对母排支撑绝缘子和绝缘支撑板进行清理，并对灼伤痕迹进行打磨。对柜内母排及其附件进行绝缘试验，试验结果合格。

(5)对进线柜及相邻柜内设备进行清理，清除柜内铜渣和烟灰。联系仪控相关班组对设备进行检查，设备正常。

(6)对交流进线励磁柜与共箱母线间胶木隔板进行清理检查，隔板未损坏。

(7)对励磁变至交流进线励磁柜之间的共箱母线进行检查，发现共箱母线底部有明显水迹，母排上有水汽灼痕。对共箱母线及支撑绝缘板进行清理。对共箱母线进行绝缘试验，试验结果合格。

(8)清理励磁变顶部积水，联系试验人员对励磁变一、二次侧进行直流电阻、绝缘电阻试验，试验数据合格。

原因分析

从绝缘支撑板烧坏及侧壁的击穿情况看，4号机组励磁交流进线柜内母排短路属于三相短路故障。

经检查，4号机组汽轮机平台励磁变上方存在大片积水，积水落到励磁变顶部和励磁变低压侧共箱母线上。

水通过共箱母线盖板缝隙进人共箱母线内。

水滴溅落在运行母线铜排上，在运行母排上产生灼痕。水受热蒸发产生水汽，水汽沿共箱母线进人AVR小室交流进线励磁柜内部。AVR小室内冷却空调正对着进线励磁柜被击穿的侧壁送风，造成侧壁及其内部局部空间温度较低，水汽在该处受冷凝结附着在进线励磁柜侧壁和与之相邻的交流母排端部支撑绝缘板的表面，使支撑绝缘板绝缘电阻降低，造成其绝缘击穿，发生母线三相短路故障。

另外，该设备存在设计上的缺陷，母线端部与进线柜侧壁间的距离不足3 cm，安全距离过小也是造成此次事件发生的原因之一。

处理措施

(1)加强定检巡查，发现跑漏水情况及时处理。

(2)做好励磁变和共箱母线的密封防水措施。

(3)结合检修对励磁柜和共箱母线仓受弧光灼伤的母排绝缘支撑板进行更换。

(4)建议定期对励磁变进行检查试验，三相短路电流很大，形成的电动力可能会造成一些结构零件变形、接头松脱、支撑固定件损坏等隐患。

(5)加强备品的购置(主要是本次短路故障受弧光灼伤的设备)和规范备品的管理，以方便事故状态下的紧急处理。

(6)与设备生产厂家联系，结合检修对设备进行改造，加大母排端部与进线柜侧壁间的安全距离。