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一臺1250kV·A的變壓器，一次中壓側(cè)是6kV，二次低壓側(cè)為0.4kV，變壓器的阻抗電壓是6%，額定電流時1804A，短路電流時30.1kA。低壓進線斷路器的額定電流是2000A，長延時過載保護整定在0.8In=1600A，短延時短路保護整定在5In=10kA，瞬時短路保護整定值為8In=16kA。
某日大連低壓開關柜的抽屜與分支母線接插處發(fā)生短路故障，且故障持續(xù)時間有半個多小時。在此期間中壓斷路器未保護動作，最后由低壓進線斷路器執(zhí)行了保護動作。
故障發(fā)生時天氣良好，溫度也不高，低壓開關柜開始時運行正常。
事故首先是一臺400A抽屜出現(xiàn)短暫電弧，但低壓進線斷路器和400A抽屜中的斷路器均未跳閘保護。現(xiàn)場人員將抽屜斷路器緊急分斷后抽出檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯的問題。推入后繼續(xù)運行。
第二次短暫電弧并未引起操作人員的注意，直到第三次強烈電弧引起低壓進線斷路器跳閘保護。事后發(fā)現(xiàn)低壓開關柜的分支母線已經(jīng)被嚴重損毀。
我們來看第一次故障錄波記錄：
從故障錄波看，事故發(fā)生時在故障點出現(xiàn)了三相短路。其中電流最高瞬時值是B相的500A，也即低壓系統(tǒng)B相的7.5kA。
第一次短路故障持續(xù)了160ms。
事后檢查，發(fā)現(xiàn)低壓開關柜中一套400A的抽屜回路與分支母線接插處的絕緣支撐件發(fā)生嚴重的燒蝕破壞。因此可以斷定，第一次故障時因為過熱和灰塵引起爬電擊穿造成的。事故發(fā)生后，電弧將灰塵吹掉使得爬電擊穿現(xiàn)象自動停止。
我們來看第二次故障錄波記錄：
圖中我們看到一個現(xiàn)象：B相和C相的電流波形是重合的，而且與A相反相。此波形說明A相出現(xiàn)了相對地短路，即單相接地故障。
我們看到A相電流的最大值是850A左右，乘以變壓器變比15后得到低壓A相的單相接地故障電流是12.75kA，故障存在的時間是180ms。
由前邊的描述可知，第二次故障發(fā)生在操作人員再次合閘運行之后。由于第一次故障電弧使得分支母線的絕緣支撐件絕緣能力受到嚴重破壞，所以第二次故障的原因就是單相接地故障。雖然故障電弧僅存在了很短暫的時間，但分支母線的絕緣支撐件其絕緣能力已經(jīng)被完全破壞了。
我們再看第三次故障錄波記錄：
第三次故障錄波波形就是單純的三相短路，6kV側(cè)的電流最大值時1150A，折合到400V低壓側(cè)相當于17.25kA。此電流值已經(jīng)超過低壓進線斷路器的瞬時整定值16kA了，于是當三相短路電流最大值連續(xù)出現(xiàn)了5個周波100ms后，斷路器執(zhí)行了短路保護。
因為短路發(fā)生在分支母線上，所以處于故障點下游的400A抽屜中的斷路器當然不會跳閘。
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