En GIS-udstyrseksploderingsulykke forårsaget af fejl i PT sekundærledning

1. Uendehedsoversigt

En nyligt bygget 110kV understation eksploderede under kommissionering på grund af en kortslutning i PT sekundærkredsløb. Selvom årsagen var simpel, var konsekvenserne alvorlige og fortjener overvejelse.

2. Uendehedsforløb

På energioverførselsdagen:

• Den øvre strømforsyning opladede 110kV GIS (et kombineret apparat).

• 20 sekunder efter at indkomstkontakten blev lukket og 110kV busen blev for første gang live, opstod hvid røg mellem PT-kompartimentet og styringskabinettet.

• Inden for ti sekunder eksploderede bus PT's GIS-kompartiment. Den øvre strømforsyning faldt ud; diskisolator i PT-kompartimentet brast, hvilket fyldte GIS-rummet med isolatorfragmenter og SF₆-forbrændingsprodukter.

3. Årsagsanalyse
3.1 Stedlig undersøgelse

Den 110kV PT (Shanghai MWB, elektromagnetisk type) havde:

• 1 grundlæggende sekundær vindings: 100/√3 V (150VA, 0.2 klasse).

• 1 hjælpesekundær vindings: 100V (150VA, 3P klasse), ubrugt ifølge design (ledt til styringskabinetets terminalblok, ingen ekstern forbindelse).

Vigtige fund:

• Fase C: Alvorlige brandskader på PT sekundær vindings isolering; grundlæggende vindingsledning svart. Hjælpesekundær vindingslednings isolering totalt brændt; isoleringscylinder mellem hjælpesekundær vindings og jernkjerne svart. Isolationsmodstand mellem grundlæggende og hjælpesekundære vindinger = 0.

• Fase B: Grundlæggende sekundær vindings ydre isolering havde brandmærker; intern maling intakt. Overfladeisolering på hjælpesekundær vinding viste overophedning og brand.

• Fase A: Let brand på grundlæggende sekundær vindings overfladeisolering; andre ledninger/isolation intakte.

Förhånds konklusion: PT sekundærkreds kortslutning, sandsynligvis i B/C fase hjælpesekundære vindinger.

Yderligere kontrol af styringskabinet: B/C fase hjælpesekundære vindinger var kortsluttet internt. Design-intenderede forbindelser (C-ncf til terminal 11, B-nbf til terminal 15) var forkert ledt (C-ncf til 12, kortslutning til 14-cf; B-nbf til 16, kortslutning til 18-bf).

3.2 Uendehedsudvikling

• Kortslutning start: Efter primærsystemets lukning, kortsluttede B/C fase hjælpesekundære vindinger (cf, ncf; bf, nbf) → B/C spændingsnedgang.

• B fase kortslutning slut: Efter 20 sekunder, B fase kortslutning afbrudt (primærledning brændt af bue). Kort tid forårsagede kun B hjælpesekundær vindings overophedning.

• C fase konsekvens: 43 sekunders kortslutning (ifølge uendehedsregistrering) overophedte C fase sekundær ledning → isolation smeltet/svart. Hvid røg kom herfra.

• Isolationsfejl: PT hjælpesekundær vindings isolationssmeltning forringede SF₆-gas i PT-kammeret → lavere isolationsniveau.

• Afledninger: Lavere isolation + tæt phase-jord afstand → A/B/C faser aflejrede til GIS skalle.

• Eksplotering: Buens energi øgede gaskammerets tryk → PT diskisolator brast.

3.3 Menneskeskyld

Under kommissionering:

• Teknikere genkontrollerede PT polaritet/isolation.

• For bekvemmelighed fjernede de PT sekundærkredsløbet fra styringskabinetts terminalblok.

• Forkert kortsluttede B/C fase hjælpesekundære vindings ender; verificerede ikke → B/C hjælpesekundære vindinger kortsluttet.

4. Forebyggelsesforanstaltninger
4.1 PT Sekundærkreds sikkerhed

Kortslutninger i PT sekundærkredsløb skader komponenter eller brænder PTs. Installeret i et lukket GIS-kammer, forårsager PT-fejl eksplotering (risiko for skade, forsinkelse af reparationer). Derfor kræver GIS PT-installation/ledning streng opmærksomhed.

4.2 Sekundærkreds protokoller

“Elektriske sikkerhedsarbejdsvorskrifter” og “Relæbeskyttelse på stedet arbejdssikkerhedsregler” kræver sikkerhedsbilletter for sekundær arbejde ved montering/ledning. Brug af disse (og integration af risikostyring) kunne have forhindret fejlagtig ledning under arbejdsbyrde/tidspress.

4.3 Forud for energioverførsel test

Styrk forud for energioverførsel PT-tester (standardiseret, dokumenteret). Gennemtving streng testgennemførelse for at undgå fejl fra uopsigtethed.

4.4 Organisatoriske & beskyttelsesforanstaltninger

Beskyt komissionerede anlæg (lås skabe, brug sigiller). Modificer kun efter godkendelse; have overvåget gendannelse.

4.5 Fjernelse af ubrugte kredsløb

Fjern ubrugte sekundærkredsløb (reducér fejlrisici). Her forårsagede det ubrugte hjælpesekundære vindings (ledt til styringskabinettet) uendeheden gennem fejlagtig ledning.

4.6 PT krop luftskærm

Installér sekundære luftskærme i PT krops kabler (nuværende opsætning i styringskabinetter kan ikke beskytte GIS-PT kredsløb). Dette isolerer fejl under PT sekundær udgang.Ved at genskabe uendeheden, analysere årsager, og foreslå 6 forebyggelsesforanstaltninger, er der et vejledende rute for GIS sekundærkreds sikkerhed etableret.