王晓高 安徽省白湖监狱分局机电公司 (231508)

我机电公司35kV变电所有一路10kV出线，为良种场专用线路，线路长度1.8km，导线为LJ－35铝绞线，配变容量320kVA。该单位距离变电所虽然只有1.8km，但本地处于圩区，河道密布，公路距离较远，且公路为简易道路，每逢雨天车辆无法进入，给用电管理工作带来较大困难，经与用户协商采取高供高计方式供电。为提高计量准确性，新安装了一组计量专用TA(电压10kV，电流比20/5，1s热稳定倍数75)。该TA在使用初期运行正常，一个月后的一个雷雨天，变电所值班员发现10kV断路器室起火，专用线断路器跳闸，A、C两相TA烧毁。

初步判断，A、C两相TA烧毁的原因是雷击所致，但经仔细分析又觉不对，因为：①对专用线路出线3只避雷器进行电气试验，均合格。说明避雷器完全正常，应该将雷击过电压限制在安全值范围之内。②新安装专用线的一组TA在安装前进行了交流耐压试验，完全正常。试验时间才一个多月，过电压引起绝缘击穿的可能性极小。③我们解剖了一台烧毁的TA，发现线圈铜导线断线处有的发黑，有的发亮，说明断线的原因有烧断和拉断两种。进一步检查又发现线圈缠绕时紧紧卡在瓷套拐弯的棱角处，有部分导线被卡变形，说明TA线圈受力过大，是线圈断裂的主要原因。

那么，TA线圈如何会受如此大的拉力呢？

首先计算专用线路短路电流。见图1的短路电流计算电路。

图1　短路电流计算电路

取基准容量为100MVA，变电所主变容量4MV变压器有效电阻值较小，不予考虑。

式中U_d％-变压器短路电压百分数

　　S_j—基准容量，MVA

　　S_eb—变压器容量，MVA。

10kV专用线电抗：

式中X-架空线路电抗，Ω/km(查手册得X=0.35Ω/km)

　　l—架空线路长度，km

　　U_p—线路额定电压，kV

10kV专用线电阻：

式中R′-线路单位电阻，Ω/km(查手册得R′=1.07Ω/km)

短路电路总电抗：

三相短路电流周期分量有效值：

式中Z_js-短路电路总阻抗，Ω

　　R_js—短路电路总电阻，Ω(本式中因变压器电阻忽略不计R_js=R)

其次，校验TA热稳定电流IY：

I_Y=I₁·K=20×75=1500A=1.5kA

式中I₁—TA一次侧额定电流，A

　　K—TA1s热稳定倍数

可以看出I_Y＜I_Z,说明TA烧毁的原因是由于线路的短路电流值超过热稳定允许的电流所致，超过热稳定倍数的电流在TA内产生很大的热量和电动力，使线圈的绝缘损坏并造成断线，从而在TA内部产生弧光，导致弧光短路。

从上例事故中可以看出，新投运的TA，特别是变比较小，热稳定倍数不高的TA，应进行热稳定校验。