PT-toistojäädenvirheen aiheuttama GIS-laitteiston räjähdyshavainto

1. Onnettomuuden yleiskatsaus

Uudessa 110 kV alijärjestysasemassa GIS räjähti ottamisessa käyttöön PT:n toissijaisen piirin lyhytsulun vuoksi. Vaikka syy oli yksinkertainen, seuraukset olivat vakavia, mikä ansaitsee pohdintaa.

2. Onnettomuuden kulku

Sähköntuotannon päivänä:

• Ylemmän tason sähkövaruste latautui 110 kV GIS:iin (yhdistelmälaite).

• 20 sekunnin kuluttua sisäänpäin johtavan kytkimen sulkimisen ja ensimmäisen elävän vaikutuksen 110 kV bussiin jälkeen valkoinen savu ilmestyi PT-osaston ja ohjauskaapelin välillä.

• Kymmenen sekunnin kuluessa bussi PT:n GIS-osasto räjähti. Ylemmästä tuesta katkaisee; PT-osaston levyn eristysputki räjähti, täyttäen GIS-huoneen eristyksen osilla ja SF₆-polttoainetta.

3. Syyanalyysi
3.1 Paikan päällä tapahtunut tutkimus

110 kV PT (Shanghai MWB, sähkömagneettinen tyyppi) sisälsi:

• 1 perustoissija: 100/√3 V (150VA, 0.2 luokka).

• 1 aputoissija: 100V (150VA, 3P luokka), käyttämätön suunnitelmasta (johto ohjauskaapelin liittymäpisteeseen, ei ulkoisia yhteyksiä).

Tärkeimmät löydökset:

• C-faasi: Vakava PT:n toissijan eristyspolttuminen; perustoissija johtoa poltettu. Aputoissija johtoa eristys kokonaan poltettu; eristysputki aputoissija ja teräsputken välillä poltettu. Perustoissija ja aputoissija välillä eristysteho = 0.

• B-faasi: Perustoissija ulkoista eristystä palaneita merkkejä; sisäinen maalin kuori kunnossa. Aputoissija pintamaalissa polttopaikkoja.

• A-faasi: Lievä perustoissija pintamaalin palaminen; muut johtimet/eristykset kunnossa.

Alustava päätelmä: PT:n toissijan piiri lyhytsulku, todennäköisesti B/C-faasin aputoissijoissa.

Lisätutkimus ohjauskaapelistä: B/C-faasin aputoissijat olivat lyhennetty sisäisesti. Suunnitellut yhteydet (C-ncf liittymäpisteeseen 11, B-nbf liittymäpisteeseen 15) olivat väärin (C-ncf liittymäpisteeseen 12, lyhennetty 14-cf:een; B-nbf liittymäpisteeseen 16, lyhennetty 18-bf:een).

3.2 Onnettomuuden kehitys

• Lyhytsulun aloitus: Pääpiirin sulkemisen jälkeen B/C-faasin aputoissijat (cf, ncf; bf, nbf) lyhentyivät → B/C-faasin jännitteen pudotus.

• B-faasin lyhytsulun loppuminen: 20 sekunnin kuluttua B-faasin lyhytsulku katkesi (pääjohto kaarun vuoksi poltettu). Lyhyt aika aiheutti vain B-aputoissijan ylikuumenemisen.

• C-faasin seuraus: 43 sekunnin lyhytsulku (onnettomuuden tallennuksen mukaan) aiheutti C-faasin toissijajohtimen ylikuumenemisen → eristys sulami/poltui. Valkoinen savu tuli tästä.

• Eristyksen epäonnistuminen: PT:n aputoissijan eristys sulaminen heikensi PT-kammion SF₆-kaasua → alhainen eristystaso.

• Lepot: Heikennetty eristys + lähelliset faasi-maan etäisyydet → A/B/C-faasit lepot GIS-runkoon.

• Räjähdys: Kaarun energia nosti kaasukammion painetta → PT:n levyn eristysputki räjähti.

3.3 Ihmispuhe

Ottamisessa käyttöön:

• Teknisiä tarkistivat PT:n navan/eristyksen.

• Mukavuuden vuoksi he poistivat PT:n toissijan piirin ohjauskaapelin liittymäpisteestä.

• Väärin lyhensivät B/C-faasin aputoissijoiden päitä; eivät vahvistaneet → B/C-aputoissijat lyhentyivät.

4. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet
4.1 PT:n toissijan piirin turvallisuus

PT:n toissijan piirien lyhytsulut tuhoavat komponentteja tai polttavat PT:t. Kun ne on asennettu suljetussa GIS-kammiossa, PT:n virheet aiheuttavat räjähdyksiä (riskien aiheuttamana loukkaantumiset, korjauksen viivästyminen). Siksi GIS-PT:n asennus/johdotus vaatii tiukkaa huomiota.

4.2 Toissijan piirien protokollat

"Sähkötyöturvallisuuden työsuunnitelmat" ja "Relaatio-suojauksen paikalliset työturvallisuuden säännöt" edellyttävät toissijan työsuunnitelmia purkamiseen/johdotukseen. Nämä (ja riskien hallinnan integroiminen) voisivat olla estäneet väärän johdotuksen työkuormituksen/aikapaineiden vuoksi.

4.3 Ennen sähköntuotantoa tehtävät testit

Vahvista ennen sähköntuotannon PT-testit (standardoitu, dokumentoitu). Pakota tiukka testausten suorittaminen välttääksesi virheitä huolimattomasta työstä.

4.4 Organisaatiot ja suojatoimenpiteet

Suojaa otetusta käytöstä varusteet (lukitse kaapit, käytä peitteitä). Muuta vain hyväksynnän jälkeen; tee valvottu palautus.

4.5 Käyttämättömien piirien poisto

Poista käyttämättömät toissijan piirit (vähennä virhearvoja). Tässä tapauksessa käyttämätön aputoissija (johto ohjauskaapeliin) aiheutti onnettomuuden väärällä johdotuksella.

4.6 PT:n ruumiin ilmakehityksen kytkin

Asenna toissijan ilmakehityksen kytkimet PT:n ruumiin johtoputki-kaapuissa (nykyinen asetus ohjauskaapeleissa ei suojaa GIS-PT-piirejä). Tämä eristää virheet PT:n toissijan ulosjohtojen alle.Onnettomuuden jälkikäsin jäljitellen, syiden analysoimalla ja ehdottamalla 6 ennaltaehkäisevää toimenpidettä, on luotu tiekartta GIS-toissijan piirien turvallisuudelle.