
图1 某泵站低压配电示意图
1 背景
某泵站在运行期间突然出现常用照明过载情况,且故障范围逐渐扩大。事故发生后测量配电室和车间内各相电压:L1–N为225伏,L2–N为324伏,L3–N为182伏。根据现场查明,确实为接在L2相上的照明灯具均因过压烧坏。经检查后发现由于照明灯具的更新换代,L2相所接照明设备功率较其他相更高,且由于照片设备开关情况不一故造成三相负荷不平衡,经测量不平衡电流有200多安培。
2 事故原因分析
该站点低压侧配电方式为TN-C-S,中性点直接接地。所有电气设备均采取了保护接地措施。按正常情况,三相负荷不平衡,不会造成三相相电压严重不相等。高压侧为10千伏进户,变电所的接地网上有两根引上线,(70平方的钢芯绞线2根),已使用多年。一根引上线接至变压器低压侧的中性线端子及变压器外壳,另一根引上线引至低压总配电柜与50平方两根塑料铜芯线连接后通过架空线引入车间,如图1所示。经过测量,变压器中性线端子对地电压为80伏,断电后检查相线对地未短路,故障疑点转移到接地网上。使用万用表测量接地网的两根引上线之间的电阻(AB之间),发现开路,电阻极大。正常情况应该最大不超过10欧姆,因此可以判断接地网与引上线之间断开了,间接导致低压侧负载中性线断路。开挖之后,AB段之间一个焊点(钢绞线与扁铁联结处)确有断开。
3 事故处理办法
在确定故障点后,对接地引上线进行焊接处理,另外用50平方的两根塑料铜芯线低压柜中性线与变压器中心线连接起来通电试验。此时中性线中的不平衡电流虽然为200A,但相电压保持相等。故将低压柜中性线排单独引线至变压器中心点,不再借用地线。
4 总结与启发
这一事故对用电单位提出以下建议:
1)变压器的工作中性线应单独敷设,不得借用地线,低压配电柜应敷设工作中性线用低压绝缘子固定,最好用接线铜排,与变压器工作中性线直接联接。各路低压出线中性线分别与接线铜排联接。铜铝线连接一定要采取合理的过渡措施。
2)接地网的引上线改用镀锌扁铁至少两处与接地网焊接,装设断线卡,以便检测接地电阻。
3)尽量调整负荷,保持三相负荷平衡,使低压侧中性线电流不超过变压器额定电流的25%,尽量考虑改用三相电加热器。
在低压配电使用场景中,运维工作中经常出现主中性线干线断开或虚接,造成单相设备烧毁的恶性事件。原因就是对中性线的不重视,如线径偏细,压接不规范,铜铝线直接连接等一系列原因。