750 kV tankitüübilise SF₆ pigistatud gaasi lüliti katkemine

Kahju toimumine
Kahju informatsioon ja töörežiim enne kahju

16. mail 2016 kell 17:53:50 tegid Jingchuan II liini kaitseüksused järjest toimivad. Valiti B-faas väljalülitamiseks ja lülitati välja 7522. ja 7520. vooluvahtide B-faas. Vooluvahti 7522 kaitseüksus tuvastas kaks-joone kaitseüksuse püsikahju, mis kestis 0,6 sekundit. Seejärel lülitati 7522. vooluvahti ABC kolme faasi välja.

Selle protsessi käigus aktiveeris 7522. vooluvahti B-faasi kahju kaitse Bus II diferentsiaalkaitse, mille tulemusena lülitati välja 7512. vooluvahti, mis põhjustas 750kV Bus II võrgu katke. Enne kahju süsteemi töörežiim ja üksuste töötingimused on näidatud Joonisel 1. Üksuse #1 reaalne võimsus oli 645MW ja üksuse #2 reaalne võimsus oli 602MW. Jingchuan I ja II liinid töötasid normaalselt. Tõstmise alamvõrgu juhtimisviis oli 3/2 juhtimine ning tõstmise alamvõrk töötas ringlusega.

Kahju uurimine
Paikalne visuaalne inspektor

Paikalisel inspektoril 7522. vooluvahti näitas A/B/C faaside mehaanilised avamis/sulgumisindikaatorid avatud asendit, mis oli "0" positsioonis. Hüdrauliline juhtimissüsteem oli veeretiku kokkusurutud asendis. WB - 2C vooluvahti korral olid A/B/

C faasis paikalisel inspektoril operatsioonikasti paneelil punane TWJ indikaatori tuli sisse. 7522. vooluvahti A/B/C kolme faasi SF₆ gaasi rõhk oli 0,62MPa (suhteline rõhk) ning vooluvahti 7522-l ei olnud ilmnevaid ebatavalusi.

Kaitseüksuse tegevuse informatsioon

• Jingchuan II liini kaitse IRCS - 931BM kaitseüksus: 16. mail 2016 kell 17:53:50:404 tegi B-faasi voolu erinevuskaitse tööd. Vooluerinevuskaitse lülitab välja A, B ja C faasi 767ms järel, ja A, B, C faaside lülitamise kontaktid tagastus 825ms järel.

• Jingchuan II liini kaitse IICS - 103C kaitseüksus: 16. mail 2016 kell 17:53:50:454 tegi B-faasi voolu erinevuskaitse tööd, ja fazaerinevus lülitab välja ABC faasi 790ms järel.

• 7522. vooluvahti kaitsekasti PRS - 721S kaitseüksus: 7522. vooluvahti lülitab välja B-faasi. Järgmiseks toimub järgmine lülitamise tegevus. 0,6s järel tehakse uuesti lülitamise tegevus, ja kolme lülitamise tegevus kommunikeeritakse. 0,15s järel toimub vooluvahti enda kahju lülitamine, ja 0,25s järel toimuvad naaber vooluvahti kahju lülitamine.

• 7520. vooluvahti kaitsekasti PRS - 721S kaitseüksus: 7520. vooluvahti lülitab välja B-faasi. Järgmiseks toimub järgmine lülitamise tegevus, ja kolme faasi järgmine lülitamise tegevus tehakse. Kuna 7520. vooluvahti uuesti lülitamise viivitus oli 0,9s (lülituda kahjuliku joonega ja vähendada üksusele mõju), siis uuesti lülitamist ei tehtud.

• 7512. vooluvahti kaitsekasti PRS - 721S kaitseüksus: 7512. vooluvahti lülitab välja kolme faasi, ja kolme faasi lülitamise kontaktilt tagastusaja oli 1143ms.

• II-bussi emake kaitse I ekraan RCS - 915E kaitseüksus: 16. mail 2016 kell 17:53:51:258 tegi bussi-joone kahju lülitamine tööd.
  

Vooluvahti keha test ja inspektor

Ningxia Elektroenergia Uurimisinstituudi kontaktis analüüsitakse 7522. vooluvahti kolme faasi SF₆ gaasi komponente. B-faasi SF₆ gasi vulkaanilised komponendid ületasid tugevalt standardi. Selle gaasi kammris oli suurendunud dekompositsiooniprodkti sisaldus, mis viitab kõrgete energia osalisest laengutamise olemasolule, mis põhjustas soliidsete isolatsioonimaterjalide dekompositsiooni, nagu näidatakse Tabelis 1.

Mõõttes 7522. vooluvahti B-faasi lülitamise tsirkuiti, kinnitati, et tsirkui oli avatud, mis viitab, et lülitaja oli avatud. Ningxia Elektroenergia Uurimisinstituudis tehti 7522. vooluvahti A ja C faaside avamise aja ja tsirkuitti vastavatele standarditele.

Demonteerimine ja inspektor pärast kahju

7522. vooluvahti korral tühjendati B-faasi SF₆ gaas, purgustati läbi värske õhk ja avati vooluvahti keha ukse. Sisemuses leiti tolm (arcpurustuse dekompositsiooniprodkte). Pärast ABB tehasi spetsialistide saabumist demonteeriti izolator, ja leiti 2 murdunud elektrood. Murdunud elektroodid olid seotud väliskandiga. Liugav kontakt ja liigutav kontakt näitasid selgeid purustamismärgu, ja liigutava kontakti tööriistamehhaanikus olid selged sulamise dekompositsiooniprodkte. Vooluvahti hüdrauliline veeretiku-tüüpi tööriistamehhaanik inspekteeriti ja töötas korralikult.

Põhjuse analüüs
Arku purustamise printsiip

AC arku parim aeg purustada on iga pooltsükli ajal, kui arku vool läbib nullpunkti. Arku voolu nullpunkti läbimisel läbib arku kahe taastumise protsessi:

• Dielektrilise tugevuse taastumine: Deioniseerimisprotsessi tugevdamise tõttu dielektrilise tugevuse vahel arku elektroode järk-järgult taastub.

• Arku pingete taastumine: Välispinge rakendatakse uuesti kontaktidele. Arku pinged kasvavad arku purustamispingest kuni tarbija pingeeni. Kui dielektrilise tugevuse taastumine on kiirem kui arku pingete taastumine, ja arku pingete taastumise amplituud on suur, siis arku pingete taastumine on kiirem kui dielektrilise tugevuse taastumine, mis viib dielektrilise tugevuse vahel arku elektroode purustumiseni, ja arku taaskäivitub. Kui arku pingete taastumine algab enne dielektrilise tugevuse taastumise alust, siis arku taaskäivitub.

Järeldus

Kombineeritud CSL103 kaitseüksuse kahju registreerimise lainekujuga, pärast 7522. vooluvahti B-faasi uuesti lülitamist, andis kaitse kolme faasi lülitamise käsk 767 ms järel, ja 7522. vooluvahti kolme faasi lülitati täielikult välja 825 ms järel, mis tekitas 58 ms tegevusaega. Arku purustamise protsessi B-faasi vooluvahti käigus ei läbinud arku voolu lainekuju nullpunkti, ja arku jätkas lühikese voolu pakkumist vooluvahti sees.

SF₆ gaasi arku purustamise performantsianalüüsi kohaselt: arku mõju all SF₆ gaas absorbeerib elektriketta ja toodab madalfluorüülikke komponeid. Kuid kui arku vool läbib nullpunkt, madalfluorüülikud komponendid saavad kiiresti taasühineda SF₆ gaasiks. Arku vahepinge dielektrilise tugevuse taastumine on suhteliselt kiire. Kuna arku vool ei läbinud nullpunkt, SF₆ gaasi arku purustamise performants langus. Siis ainult aktivseerides vooluvahti kahju kaitse, võib naaber 7512. vooluvahti lülitada välja kahjuliku voolu. Ajalugu 7522. vooluvahti kolme faasi lülitamise kontaktilt tagastumisest 7512. vooluvahti kolme faasi lülitamise kontaktilt tagastumiseni oli kokku 317 ms, mis viitab, et B-faasi vooluvahti kõrgeenergia arku põletas 317 ms. Pärast 7512. vooluvahti lülitamist välja, arku purustati.

Lõpetuseks, selle sündmuse käigus line kaitse ja vooluvahti kahju kaitse tegid tööd korralikult, ja vooluvahti lülitati välja korralikult. Esmane ja teine tarbija tegevused olid kõik õiged. 7522. vooluvahti B-faasi korral, gaasi kompositsiooni analüüsi järgi, oli kõrgeintensiivne energia arku purustamise kammris, mis oli piisav, et suurendada gaasi rõhku. Kuid 7522B faasi vool ei läbinud nullpunkt, ja arku ei purustatud. Kuid alumine kokkusurutud kamber oli avatud, ja üleliigse gaas voolas allapoole, mis võis viia arku välja ja põletada liigutava kontakti isolatsiooniga sideme ja paralleelsed kondensaatorid.

Vooluvahti sulgemise vastendi soojenemise ja ulatusliku kaitsepurustuse põhjuse analüüs

Vooluvahti toimimine on põhjuseks enamikule ümberlüliti. Sulgemise vastendi installeerimine piirab efektiivselt ümberlülite ülepinge. Meie ettevõtte kasutuses olev ABB Company toodud 550/800PMSF₆ gaasi-puhastusvooluvahti koosneb kuhjeldatud silitsiumkarbiiidi vastendiplaadidest. Tootja juhendile vastavalt, sulgemise vastendi soojenemisvõime on järgmine: sulgemisel 4 korda 1,3 korda niminaalne faaspinge, esimese kahe kordade vaheline aeg on 3 minutit, ja viimase kahe kordade vaheline aeg on 3 minutit; kahe testgrupi (eelpool ja tagapool) vaheline aeg ei ületa 30 minutit.

Vooluvahti on sarivaheline struktuur, mis koosneb 3 peamisest vahendist, 1 abivahendist ja kombinatsioonilisest sulgemise vastendist, nagu näidatakse Joonisel 2. Sarivahelise struktuuri peamine omadus on, et vooluvahti sulgemise käigus, abivahend sulgeb peamise vahendi pärast arku purustamise kammris, ja avamise käigus, abivahend eraldub peamise vahendi pärast arku purustamise kammris.

See tähendab, et abivahendi toiming on sulgemisel hiljem ja avamisel hiljem. Selle tööpõhimõte on järgmine: sulgemisel, peamine vahend sulgeb esimest, lootes voolu tsirkui, mis on rida vastendiga, ja sulgemise vastend on ühendatud. Umbes 8-11 ms (tootja juhendile vastavalt), loob sulgemise kontakti abivahend, lühendades sulgemise vastendi; avamisel, peamine vahend lahutub esimest, avades peamise voolu tsirkui, ja seejärel lahutub abivahend.

Seega, abivahend kannatab niminaalse voolu ja lühikese voolu avamisel. Pärast B-faasi mehaanilist avamist, ühendati sulgemise vastend tsirkui. Kuna B-faasi vahendite vahel arku kestis 317 ms sulgemise vastendi kaudu, ja arku vool oli umbes 1620 A, arvutuse järgi, sulgemise vastendi soojenemisvõime oli suurem kui selle niminaalne võime. See viis ülemaara soojenemisvõimele sulgemise vastendi ja abivahendi ühenduse vahel, lõpuks tekkinud söödmine, väljavoolmine väliskandile, mis põhjustas ulatusliku kaitsepurustuse ja mustenemise vastendil.

Vooluvahti kahju kaitse toimimise põhjuse analüüs

Vooluvahti kahju kaitse korral, kui vooluelement aktiveeritakse ja vastab kahju kaitse kriteeriumidele, kahju kaitse käivitatakse, kui vastuvõetud on kaitse lülitamise signaal ja vastav faasi vool on suurem kui 0,05 In.

Nagu näha 7522 raportitest, kui 7522. vooluvahti kaitsekasti PRS - 721S kaitseüksus vastuvõttis kolme faasi lülitamise signaali Jingchuan II liini kaitse IRC - 931BM kaitseüksusest 775 ms järel, lülitati kohalik vooluvahti välja kahju tõttu 925 ms järel, ja naaber vooluvahti lülitati välja kahju tõttu 1025 ms järel, mis tähendas 0,15 s viivitust kohaliku vooluvahti lülitamisel ja 0,25 s viivitust naaber vooluvahti lülitamisel, mis vastab kahju kaitse toimimisloogikale, ja kaitse tegi tööd korralikult, nagu näidatakse Joonisel 3. Oscillograafil näha, et kuigi 7522. vooluvahti B-faasi lülitamise kontakt tagastus 825 ms järel, oli ikka veel vool (ark) liigutava ja staatilise kontakti vahel.

Järeldused

• Tõsine kahjuvoolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu voolu vool......

• Arku mittepurustumine ja jääkgaasi väljavoolmine arku purustamise kammrist, mis viis arku välja, oli peamine põhjus isolatsiooniga sideme ja kondensaatori väliskande mustenemiseks.

• Pärast B-faasi mehaanilist avamist, ühendati sulgemise vastend tsirkui. Kuna B-faasi vahendite vahel arku kestis 317 ms sulgemise vastendi kaudu, soojenemisvõime tekitas ühenduse sulgemise vastendi ja abivahendi vahel söödmine, lõpuks tekkinud söödmine, väljavoolmine väliskandile, mis põhjustas ulatusliku kaitsepurustuse ja mustenemise vastendil.

• B-faasi arku voolu olemasolu ja selle vastavus vooluvahti kahju kaitse toimimisloogikale olid peamised põhjused bussi lülitamiseks.