תאונה של התפוצצות ציוד GIS שנגרמה על ידי טעויות בחיווט משני של מתח נמוך

1. סקירת תאונה

בתחנת הכוח של 110kV חדשה, מערכת GIS התפוצצה במהלך ההפעלה עקב קצר במעגל המשני של PT. למרות שהסיבה הייתה פשוטה, התוצאות היו חמורות, ומצדיקה השקפה.

2. תהליך התאונה

ביום העברת החשמל:

• הספק העליון טען את מערכת ה-GIS של 110kV (מכשיר משולב).

• 20 שניות לאחר סגירת המפסק הנכנס וההשפעה הראשונה על הסיבוב של 110kV, עלו עשן לבן בין ארגז ה-PT למגש הבקרה.

• תוך עשר שניות, התפוצץ מיצג ה-PT של הסיבוב בגוף ה-GIS. הפסק הספק העליון; נקרע המבודד הדיסקטי של מיצג ה-PT, והמלא את חדר ה-GIS עם פragments של מבודדים ותוצרי שריפה של SF₆.

3. ניתוח הגורמים
3.1 חקירה במקום

ל-PT של 110kV (Shanghai MWB, מסוג אלקטרומגנטי) היו:

• 1 לולאה משנית בסיסית: 100/√3 V (150VA, כיתה 0.2).

• 1 לולאה משנית עזר: 100V (150VA, כיתה 3P), לא בשימוש לפי התכנון (נשלחה למגש הקצה של מגש הבקרה, ללא חיבור חיצוני).

ממצאים מרכזיים:

• פאזה C: שריפת מבודדים חמורה בלולאה המשנית של PT; המוליך של הלולאה הבסיסית היה חרוכך. המבודד של מוליך הלולאה העזר היה שרוף לחלוטין; המבודד הצינורי בין הלולאה העזר למסגרת היה חרוכך. 저항 מבודד בין הלולאות הבסיסית והעזר = 0.

• פאזה B: המבודד החיצוני של הלולאה המשנית הבסיסית היה בעקבות שריפה; סרט המבודד הפנימי היה שלם. המבודד החיצוני של הלולאה העזר הראה שריפה עקב חימום יתר.

• פאזה A: שריפה קלה במבודד החיצוני של הלולאה המשנית הבסיסית; מוליכים ומבודדים אחרים היו שלמים.

מסקנה מקדימה: קצר במעגל המשני של PT, ככל הנראה בלולאות העזר של פאזות B/C.

בדיקה נוספת של מגש הבקרה: בלולאות העזר של פאזות B/C היה קצר בתוך המגש. החיבורים המתוכנים (C-ncf למגע 11, B-nbf למגע 15) היו מוטעים (C-ncf למגע 12, קצר למגע 14-cf; B-nbf למגע 16, קצר למגע 18-bf).

3.2 התפתחות התאונה

• תחילת הקצר: לאחר סגירת המערכת הראשית, בלולאות העזר של פאזות B/C (cf, ncf; bf, nbf) היה קצר → ירידהряда напряжения в фазах B/C.

• סיום הקצר בפאזה B: לאחר 20 שניות, נתק הקצר בפאזה B (מוליך ראשי נשרף על ידי קשת). זמן קצר גרם רק לחימום יתר בלולאה העזר של B.

• תוצאה בפאזה C: 43 שניות של קצר (לפי הקלטת התאונה) גרמו לחימום יתר במוליך המשני של פאזה C → הפשרת/חריכה של מבודד. העשן הלבן הגיע מכאן.

• כשל במבודד: פליטת גז SF₆ מהחדר של PT כתוצאה מהפשרת המבודד בלולאה העזר של PT → ירידה ברמת המבודד.

• פליטות: ירידה ברמת המבודד + מרחקים קצרים בין פאזה לקרקע → פליטות של פאזות A/B/C לעטיפת ה-GIS.

• התפוצצות: אנרגיית הקשת הגבירה את לחץ תא הגז → נפוץ המבודד הדיסקטי של PT.

3.3 שגיאת אדם

בהפעלה:

• טכנאים בדקו מחדש את הקוטב והמבודד של PT.

• לטובת נוחות, הם הסירו את מעגל המשנה של PT מהבלוק של מגש הבקרה.

• בטעות, הם הקצרו את קצות לולאות העזר של פאזות B/C; נכשלו בהאמתת המסלולים → הקצר של לולאות העזר של B/C.

4. אמצעי מניעה
4.1 בטיחות מעגלי המשנה של PT

קצר במעגלי המשנה של PT גורמים לנזק ברכיבים או לפיצוץ של PT. כשהוא מותקן בתא GIS סגור, תקלה ב-PT יכולה לגרום להתפוצצות (מרדפת פציעות, דלי תיקונים). לכן, התקנה ותפיסה של PT ב-GIS דורשים תשומת לב מדויקת.

4.2 פרוטוקולים למעגלי משנה

"תקנות העבודה הבטיחותיות" ו"תקנות הבטיחות לעבודות במקום עבור הגנה רציפה" מחייבות כרטיסי בטיחות לעבודות משניות של פירוק והתקנה. שימוש בהם (והשילוב של ניהול סיכונים) יכול למנוע חיבורים שגויים בשל עומס עבודה ולחץ זמן.

4.3 בדיקות לפני האנרגיה

להגביר בדיקות PT לפני האנרגיה (סטנדרטיות, מסודרות). להטיל בדיקות מדויקות כדי למנוע שגיאות מהעבודה מבוזבזת.

4.4 אמצעי ארגוניים ושימור

לגן על הציוד שהופעל (נעילת מגשים, שימוש בחותמות). לשנות רק לאחר אישור; לשחזר בהשגחה.

4.5 הסרת מעגלי משנה לא בשימוש

להסיר מעגלי משנה לא בשימוש (לפחית סיכונים לשגיאות). כאן, לולאת העזר הלא בשימוש (שהועברה למגש הבקרה) גרמה לתאונה דרך חיבור שגוי.

4.6 מפסק אוויר בגוף PT

להתקין מפסק אוויר משני בתיבות החיווט של גוף PT (ההתקנה הנוכחית במגשי הבקרה אינה מגינה על מעגלי GIS-PT). זה מבודד תקלות מתחת ליציאה המשנית של PT.על ידי שחזור התאונה, ניתוח הגורמים והצעת 6 אמצעי מניעה, מתווה דרך לבטיחות מעגלי המשנה של GIS נקבע.