Un accidente de explosión de equipos GIS causado por erros na cableación secundaria do PT

1. Panorámica do accidente

Durante a puesta en marcha, explotou o GIS dunha nova subestación de 110kV debido a un curto circuito no circuito secundario do PT. Aínda que a causa era simple, as consecuencias foron graves, merecendo reflexión.

2. Desenvolvemento do accidente

No día da transmisión de enerxía:

• O suministro superior alimentou o GIS de 110kV (un aparello combinado).

• Vinte segundos despois de pechar o interruptor de entrada e impactar polo primeira vez a barramento de 110kV, apareceu fume branco entre o compartimento do PT e o armario de control.

• En dez segundos, o compartimento do GIS do PT da barramento explotou. O suministro superior saltou; o aislante discoidal do compartimento do PT estallou, llenando a sala do GIS con fragmentos de aislante e produtos de combustión do SF₆.

3. Análise das causas
3.1 Investigación no terreo

O PT de 110kV (Shanghai MWB, tipo electromagnético) tiña:

• 1 bobina secundaria básica: 100/√3 V (150VA, clase 0.2).

• 1 bobina secundaria auxiliar: 100V (150VA, clase 3P), non utilizada segundo o deseño (conectada ao bloque de terminais do armario de control, sen conexión externa).

Descubrimentos clave:

• Fase C: Quemas graves na aislación da bobina secundaria do PT; conductor básico chamuscado. A aislación do conductor auxiliar totalmente queimada; cilindro de aislación entre a bobina auxiliar e o núcleo chamuscado. Resistencia de aislación entre as bobinas básica e auxiliar = 0.

• Fase B: A aislación exterior da bobina secundária básica mostraba marcas de quema; película interna de pintura intacta. A aislación superficial da bobina auxiliar mostraba chamas por sobrecalentamento.

• Fase A: Quema leve na aislación superficial da bobina secundária básica; outros conductores/aislantes intactos.

Conclusión preliminar: Curto circuito no circuito secundário do PT, probablemente nas bobinas auxiliares de fase B/C.

Inspección adicional do armario de control: As bobinas auxiliares de fase B/C estaban cortocircuitadas dentro. As conexións previstas (C - ncf ao terminal 11, B - nbf ao terminal 15) foron mal encamiñadas (C - ncf ao 12, cortocircuitada co 14 - cf; B - nbf ao 16, cortocircuitada co 18 - bf).

3.2 Desenvolvemento do accidente

• Inicio do curto circuito: Despois do cierre do sistema primario, as bobinas auxiliares de fase B/C (cf, ncf; bf, nbf) cortocircuitaron → caída de tensión en B/C.

• Fin do curto circuito de fase B: Despois de 20 segundos, o curto circuito de fase B desconectouse (conductor primario chamuscado por arco). O tempo breve provocou só sobrecalentamento na bobina auxiliar de B.

• Consecuencia de fase C: 43 segundos de curto circuito (segundo o rexistro do accidente) sobrecalentaron o conductor secundario de fase C → fusión/quema da aislación. O fume branco veu deste punto.

• Fallos de aislación: A fusión da aislación da bobina auxiliar do PT degradou o gas SF₆ no compartimento do PT → nivel de aislación inferior.

• Descargas: A aislación reducida máis as distancias próximas á terra → descargas de fases A/B/C ao casco do GIS.

• Explosión: A enerxía do arco aumentou a presión no compartimento de gas → estallou o aislante discoidal do PT.

3.3 Erro humano

Durante a puesta en marcha:

• Os técnicos volvieron a comprobar a polaridade e a aislación do PT.

• Por comodidade, retiraron o circuito secundario do PT do bloque de terminais do armario de control.

• Por erro, cortocircuitaron os extremos das bobinas auxiliares de fases B/C; non verificaron → bobinas auxiliares de B/C cortocircuitadas.

4. Medidas preventivas
4.1 Seguridade do circuito secundário do PT

Os cortocircuitos no circuito secundário do PT danan os compoñentes ou queiman o PT. Instalado nun compartimento GIS pechado, os fallos do PT poden causar explosións (riesgo de lesións, demoras nas reparacións). Polo tanto, a instalación e cableado do PT en GIS requiren atención estrita.

4.2 Protocolos do circuito secundário

Os "Regulamentos de traballo seguro eléctrico" e os "Regulamentos de seguridade no traballo de protección por rele" requirén tickets de traballo seguro para o desmontaxe e cableado secundarios. Usar estes (e integrar o control de riscos) podería evitar o cableado incorrecto baixo presións de carga e tempo.

4.3 Probas antes da energización

Fortalecer as probas do PT antes da energización (estandarizadas, documentadas). Imponer a execución estrita das probas para evitar erros debido ao traballo descuidado.

4.4 Medidas organizativas e de protección

Proteger o equipo en funcionamento (cerrar armarios, usar sellos). Modificar só con aprobación posterior; restabelecemento supervisado.

4.5 Eliminación dos circuitos non utilizados

Eliminar os circuitos secundarios non utilizados (reducir os riscos de erro). Neste caso, a bobina auxiliar non utilizada (conectada ao armario de control) causou o accidente debido ao cableado incorrecto.

4.6 Interruptor de aire no corpo do PT

Instalar interruptores de aire secundarios nas caxas de cableado do corpo do PT (a configuración actual nos armarios de control non pode protexer os circuitos do GIS ao PT). Isto isola os fallos abaixo da saída secundaria do PT.Reconstruíndo o accidente, analizando as causas e propondo 6 medidas preventivas, estableceuse unha rota para a seguridade dos circuitos secundarios do GIS.