Μια Εκρηξη Συσκευής GIS Λόγω Λανθασμένων Συνδέσεων Δευτερεύους Τάσης PT

1. Σύνοψη του ατυχήματος

Το GIS ενός νεοδομηθέντος υποσταθμίου 110kV εξερράγη κατά την ενεργοποίηση λόγω μικρού κύκλου στο δευτερεύον περιβάλλον του PT. Παρά το απλό αίτιο, οι συνέπειες ήταν σοβαρές, απαιτώντας ανασκόπηση.

2. Διαδικασία του ατυχήματος

Στη μέρα της παροχής ρεύματος:

• Η παροχή ρεύματος από τον επίπονο φορέα φορτώσει το 110kV GIS (συνδυασμένος μηχανισμός).

• 20 δευτερόλεπτα μετά την κλείσιμο του εισερχόμενου διαχωριστή και την πρώτη επίδραση στο 110kV bus, εμφανίστηκε λευκός καπνός μεταξύ του κιβωτίου του PT και του κιβωτίου ελέγχου.

• Εντός δέκα δευτερολέπτων, το GIS κιβώτιο του PT εξερράγη. Η παροχή ρεύματος από τον επίπονο φορέα διακόπηκε· το διαχωριστικό διάτρημα του κιβωτίου του PT σπάστηκε, γεμίζοντας το δωμάτιο GIS με κομμάτια διαχωριστικών και προϊόντα καύσης SF₆.

3. Ανάλυση του αιτίου
3.1 Επιτόπια έρευνα

Το 110kV PT (Shanghai MWB, ηλεκτρομαγνητικός τύπος) είχε:

• 1 βασικό δευτερεύον περίτονο: 100/√3 V (150VA, κλάση 0.2).

• 1 βοηθητικό δευτερεύον περίτονο: 100V (150VA, κλάση 3P), μη χρησιμοποιημένο κατά σχεδιασμό (συνδεδεμένο με το κιβώτιο ελέγχου, χωρίς εξωτερική σύνδεση).

Κύρια ευρήματα:

• Φάση C: Σοβαρή καύση της διαχωριστικής του δευτερεύοντος περιτονίου του PT· ο διαχωριστής του βασικού περιτονίου κάηκε. Η διαχωριστική του βοηθητικού περιτονίου κάηκε εντελώς· η διαχωριστική κυλίνδρου μεταξύ βοηθητικού περιτονίου και σιδηρού κάηκε. Η διαχωριστική αντίσταση μεταξύ βασικού και βοηθητικού περιτονίου = 0.

• Φάση B: Το εξωτερικό διαχωριστικό του βασικού δευτερεύοντος περιτονίου είχε σημάδια καύσης· το εσωτερικό περιβάλλον ήταν ακέραιο. Η επιφάνεια διαχωριστικής του βοηθητικού περιτονίου έδειξε κάψιμο από υπερθέρμανση.

• Φάση A: Μικρή κάψιμη της επιφάνειας διαχωριστικής του βασικού δευτερεύοντος περιτονίου· άλλα διαχωριστικά/περιτονία ήταν ακέραια.

Προκαταρκτική συμπέραση: Μικρός κύκλος στο δευτερεύον περιβάλλον του PT, πιθανόν στα βοηθητικά περιτονία B/C.

Περαιτέρω έρευνα του κιβωτίου ελέγχου: Τα βοηθητικά περιτονία B/C ήταν συνδεδεμένα μεταξύ τους. Οι σχεδιασμένες συνδέσεις (C - ncf στο πίνακα 11, B - nbf στο πίνακα 15) ήταν λάθος (C - ncf στο 12, συνδεδεμένο με 14 - cf· B - nbf στο 16, συνδεδεμένο με 18 - bf).

3.2 Εξέλιξη του ατυχήματος

• Έναρξη μικρού κύκλου: Μετά την κλείσιμο του πρωτεύοντος συστήματος, τα βοηθητικά περιτονία B/C (cf, ncf· bf, nbf) συνδεδεμένα → μείωση τάσης B/C.

• Λήξη μικρού κύκλου B: Μετά 20 δευτερόλεπτα, ο μικρός κύκλος B διακόπηκε (το πρωτεύον καλώδιο κάηκε από τον λαμπρό). Η σύντομη διάρκεια προκάλεσε μόνο υπερθέρμανση του βοηθητικού περιτονίου B.

• Αποτέλεσμα C: 43 δευτερόλεπτα μικρός κύκλος (σύμφωνα με την καταγραφή του ατυχήματος) έφερε υπερθέρμανση του δευτερεύοντος περιτονίου C → τήξη/κάψιμο της διαχωριστικής. Ο λευκός καπνός προέρχεται από αυτό.

• Αποτυχία διαχωριστικής: Η τήξη της διαχωριστικής του βοηθητικού περιτονίου PT έχασε το SF₆ στο δωμάτιο PT → μείωση της διαχωριστικής ικανότητας.

• Διακόπτες: Μειωμένη διαχωριστική + μικρή απόσταση μεταξύ φάσης και γης → οι φάσεις A/B/C εκτοξεύτηκαν στο GIS shell.

• Εξέρραγη: Η ενέργεια του λαμπρού έχωσε την πίεση στο δωμάτιο αερίου → ο διαχωριστής του PT σπάστηκε.

3.3 Ανθρωπινό λάθος

Κατά την ενεργοποίηση:

• Οι τεχνικοί επανέλαβαν τον έλεγχο της πολικότητας/διαχωριστικής του PT.

• Για ευκολία, αφαιρέστηκε το δευτερεύον περιβάλλον του PT από τον πίνακα ελέγχου.

• Με λάθος συνδέστηκαν τα άκρα των βοηθητικών περιτονίων B/C· δεν επαληθεύτηκε → οι βοηθητικοί περιτονίοι B/C συνδέθηκαν.

4. Προληπτικά μέτρα
4.1 Ασφάλεια δευτερεύοντος περιβάλλοντος PT

Οι μικροί κύκλοι στο δευτερεύον περιβάλλον του PT βλάπτουν τα συστατικά ή κάνουν κάψιμο του PT. Όταν εγκατασταθεί σε κλειστό GIS δωμάτιο, οι σφάλματες του PT προκαλούν εξεργείρσεις (προκαλώντας τραυματισμούς, καθυστερώντας τις επισκευές). Έτσι, η εγκατάσταση και σύνδεση του GIS PT απαιτεί αυστηρή προσοχή.

4.2 Πρωτοκόλλα δευτερεύοντος περιβάλλοντος

Τα "Ρυθμισμοί Ασφάλειας στην Ηλεκτρική Εργασία" και "Ρυθμισμοί Ασφάλειας Συνδεδεμένων Συστημάτων Προστασίας" απαιτούν ασφαλή εισαγγελίες για την απόσυρση/σύνδεση. Χρησιμοποιώντας αυτά (και ενσωματώνοντας τον έλεγχο κινδύνου) θα μπορούσε να αποφευχθεί η λανθασμένη σύνδεση κατά τη διάρκεια πίεσης εργασίας και χρόνου.

4.3 Ελέγχοι πριν την ενεργοποίηση

Ενισχύστε τους προενεργοποιητικούς ελέγχους PT (τυποποιημένοι, καταγεγραμμένοι). Επιβάλλετε αυστηρή εκτέλεση των ελέγχων για να αποφευχθούν λάθη λόγω αμελής εργασίας.

4.4 Οργανωτικά και προστατευτικά μέτρα

Προστατεύστε το ενεργοποιημένο εξοπλισμό (κλείστε τα κιβώτια, χρησιμοποιήστε σφραγίδες). Κάντε τροποποιήσεις μόνο μετά την έγκριση· έχετε επιτηρημένη επαναφορά.

4.5 Αφαίρεση μη χρησιμοποιούμενων κυκλών

Αφαιρέστε τα μη χρησιμοποιούμενα δευτερεύοντα περιβάλλοντα (μειώστε τους κινδύνους λάθους). Εδώ, το μη χρησιμοποιούμενο βοηθητικό περιτονίο (συνδεδεμένο με το κιβώτιο ελέγχου) προκάλεσε το ατύχημα μέσω λανθασμένης σύνδεσης.

4.6 Διαχωριστής αέρα PT

Εγκαταστήστε διαχωριστές αέρα στο δευτερεύον περιβάλλον του PT (το τρέχον σύστημα στα κιβώτια ελέγχου δεν μπορεί να προστατεύσει τους κυκλώματα GIS-PT). Αυτό απομονώνει τα σφάλματα κάτω από την έξοδο δευτερεύοντος περιβάλλοντος του PT.Με την ανασυγκρότηση του ατυχήματος, την ανάλυση των αιτίων και την πρόταση 6 προληπτικών μέτρων, θεσπίζεται ένας οδικός χάρτης για την ασφάλεια του δευτερεύοντος περιβάλλοντος GIS.